有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示.电源电压为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,灯泡L的额定电压为12V.则灯泡L的额定功率为______W;调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R连入电路的阻值为______Ω,12分钟电路消耗的电能为______J.

问题描述:

有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示.电源电压为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,灯泡L的额定电压为12V.则灯泡L的额定功率为______W;调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R连入电路的阻值为______Ω,12分钟电路消耗的电能为______J.

(1)由I-U图象知,电压U=12V所对应的电流I=0.8A,
灯泡L的额定功率P=UI=12V×0.8A=9.6W;
(2)由I-U图象可知,灯两端的电压为UL=6V,通过的电流为IL=0.6A,
此时灯泡的功率为P=ULIL=6V×0.6A=3.6W;
由于灯与变阻器串联,各处电流相等,通过变阻器的电流为0.6A.
变阻器两端的电压U=U-U=15V-6V=9V,
变阻器连入电路的阻值R=

U
I
=
9V
0.6A
=15Ω.
(3)12分钟电路消耗的电能:
W=UIt=15V×0.6A×12×60s=6480J.
故答案为:9.6;15;6480.
答案解析:(1)从图象上可以看出,当灯泡L的额定电压为12V时,对应的额定电流为0.8A,根据公式P=UI可求灯泡L的额定功率;
(2)根据灯泡的实际功率,从图象中找出对应的电流、电压值;然后根据串联电路的特点,求出变阻器两端的电压,利用欧姆定律可以求出变阻器连入电路的阻值;
(3)知道电源电压、电路中的电流和通电时间,利用W=UIt求12分钟电路消耗的电能.
考试点:电功率的计算;电功的计算.

知识点:本题考查额定功率、电阻、电流、电压、电功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算滑动变阻器接入电路的电阻,我们还要学会从题目所给信息中找到有用的数据.