Question

小明做了一個(gè)可以調(diào)節(jié)亮度的迷你型夜燈，已知小燈泡的銘牌是“6V 3.6W”，電源電壓為9V，變阻器的變阻范圍是0～20Ω，燈泡的發(fā)光效率是30%，變阻器的電阻調(diào)至多大時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是2.5W？此時(shí)小燈泡的發(fā)光功率為多大？

Answer 1

分析：已知燈泡銘牌，先根據(jù)R=

U2

P

求出小燈泡的電阻；再根據(jù)P=I²R求出燈泡的實(shí)際功率為2.5W時(shí)的電流；根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電路的總電阻，求出變阻器的電阻大小，最后根據(jù)燈泡的發(fā)光效率是30%求出此時(shí)小燈泡的發(fā)光功率．

解答：解：小燈泡的電阻：
R_L=

U2

P

=

(6V)2

3.6W

=10Ω
當(dāng)小燈泡的實(shí)際功率是2.5W時(shí)，
通過燈泡的電流：
I=

P R

=

2.5W 10Ω

=0.5A
電路的總電阻：
R=

U

I

=

9V

0.5A

=18Ω
∵燈泡和變阻器串聯(lián)
∴變阻器的電阻為：
R_變=R-R_L=18Ω-10Ω=8Ω
此時(shí)小燈泡的發(fā)光功率：
P′=P×30%=2.5W×30%=0.75W
答：變阻器的電阻為8Ω；小燈泡的發(fā)光功率為0.75W．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路電阻、電流規(guī)律的靈活運(yùn)用和電功率公式、歐姆定律的計(jì)算，根據(jù)小燈泡的實(shí)際功率是2.5W求出變阻器的電阻是解決本題的關(guān)鍵．