Question

如图所示，灯L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为8欧，电源电压为8V且保持不变．求：
（1）灯丝的电阻；
（2）当滑动变阻器接入电路中的阻值为多大是，灯恰好能正常发光？此时滑动变阻器在1min内产生的热量是多少？
（3）若吧滑动变阻器的阻值调到最大，灯的实际功率是多大？

Answer

（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据I=求出额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）灯泡正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器接入电路的电阻值，根据焦耳定律求出滑动变阻器在1min内产生的热量．
（3）根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器的阻值调到最大时电路中的电流，根据P=I2R求出灯的实际功率．
【解析】
（1）灯泡的额定电流：
I额===0.5A，
灯泡的电阻：
RL===12Ω．
（2）灯泡正常发光时UL=U额=6V，I=IL=0.5A，
滑动变阻器两端的电压：
U滑=U-UL=8V-6V=2V，
滑动变阻器接入电路的电阻：
R滑===4Ω；
滑动变阻器在1min内产生的热量：
Q=I2Rt=（0.5A）2×4Ω×60S=60J．
（3）滑动变阻器的阻值调到最大时，
电路中的电流：I′===0.4A，
灯泡的实际功率：
PL′=（I′）2RL=（0.4A）2×12Ω=1.92W．
答：（1）灯丝的电阻为12Ω；
（2）当滑动变阻器接入电路中的阻值为4Ω时灯恰好能正常发光，此时滑动变阻器在1min内产生的热量是60J；
（3）滑动变阻器的阻值调到最大时，灯的实际功率是1.92W．