小灯功率典型例题

1、 典型例题 例1:下列判断中正确的是 A. 根据P=I2R可知，电阻越大，电功率也越大 B. 根据P= 可知，电流做功越多，电功率越大 t C. 根据P=UI可知，同一导体两端的电压越小，电功率也越小 D.根据P= U2 可知，电阻越大，电功率反而越小 思路导航：电功率的大小不仅与某一个因素有关， 应考虑到影响其大小的各 种因素。（这一点常被部分同学忽视）在用 p=i2r讨论电功率的大小时，就不但 要考虑到电阻的大小，还必须要考虑电流的大小。同样其他选项的讨论也要综合 考虑到多个因素。答案C中的同一导体就是限定了导体的电阻是一定的，（这是 一个隐含条件）电压越小，导体中的电流也就越小，从而电功

2、率越小。所以本题 的答案选Co 例2:如图1所示，L是“12 V 6 W”的灯泡，R是一个滑动变阻器，A、 B间的电压U为18 Vo当滑动变阻器的滑片P移至c处时，灯L正好正常发光 试求： L山 U u AB 图1 （1）滑动变阻器接入电路的电阻值； （2）滑动变阻器上消耗的电功率。 思路导航：解法一：由图可知，灯泡 L和滑动变阻器是串联的，滑动变阻 器接入电路中分去一部分电压，从而使灯泡正常发光。而题中告知当滑片处于c 处时灯L正常发光，说明此时灯L在额定电压下工作，灯两端的电压正好等于 12 V，（灯泡正常发光是一个重要条件，解题时注意应用）消耗的功率为额定功 率，即6 W。而根据串联电路

3、电压的特点可知，此时滑动变阻器两端的电压为 U=（ 18- V，即为6 V。由串联电路电压与电阻的关系可知：滑动变阻器接 入电路的电阻为灯L电阻的一半，而灯正常发光时电阻由题设条件可求得，故 滑动变阻器的电阻也可求得。再根据串联电路中电功率与电阻成正比的关系， 即 可知滑动变阻器上消耗的电功率。 由Rl= (12V) 6W =24 Q，（已知灯泡的额定电压和额定功率也就间接已 1 1 知了灯泡的电阻）得 R滑=丄Rl= X 24 Q =12 Q 2 2 1 1 由 Pl : P 滑=Rl ： R 滑，得 P 滑=Pl= X 6 W=3 W。 2 2 解法二：灯泡正常发光时通过灯泡的电流为 Il

4、=-P = -6W =0.5 A Ul 12V 因为 R与 L 串联，所以 Ir=Il=0.5 AUr=U-Ul=18 V-12 V=6 V R=Ur6=12 Q I r 0.5A 滑动变阻器消耗的电功率为 Pr=UrI=6 V X 0.5 A=3 W 解法三：灯泡正常发光时通过灯泡的电流为吒 型=0.5 A 12V Uh 18V 电路的总电阻为 R总=一 =36 Q,灯泡的电阻 05 A Il 2 0 Rl= =輕=24 P额6W 因为灯泡和滑动变阻器 R串联，所以R w=R总-Rl=36 Q -24 Q =12 Q P总刃总Il=18 V X 0.5 A=9 WP滑=P总-Pl=9 W-6

5、 W=3 W。(无论电路为何种 连接方式，总电功率等于各用电器消耗的电功率之和 ） 例3:某同学做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压是1.5 V的整数倍（即 电源由几节干电池串联组成），滑动变阻器标有“ 5 Q 3A”字样，所用小灯泡 是额定电压为“ 2.2 V”、“2.5 V”和“ 3.8 V”中的一个，估计小灯泡的额定功率 在1.2 W以内。该同学正确连接电路，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，发 现滑片在中点附近某位置时，（这是一个重要条件）小灯正常发光。此时电流表 的示数如图2所示。求: （1）小灯正常发光时的电流，并简要说明理由； （2）小灯的额定电压，并简要说明理由； （3）小灯的

6、额定功率。 思路导航：本题中灯泡的额定电压和电源电压都不确定，只有可能的值，因 此，我们只能先选用题中的部分条件进行适当的计算，然后把所得到的结果再和 题中给定的条件进行比较、筛选，从而得出正确的结论。 解：估计小灯泡的最大额定电流： ,_ P 1.2W c 厂厂 A I 最大=0.55 A U最小2.2V I额=0.3 A（功率最大,电压最低,电流最大） U 滑=0.3 AX2.5 Q =0.75 V 若电源电压U总=2X 1.5 V=3 V U 灯=3 V-0.75 V=2.25 V U额=2.2 V（若取额定电压为2.5 V，则变阻器偏离中点的阻值将近 1 Q， 变阻器最大电阻只有5 Q

7、,不符题设“中点附近”） 若电源电压U总=3X 1.5 V=4.5 V U 灯=4.5 V-0.75 V=3.75 V U额=3.8 V （由于电源电压是1.5 V的整数倍，所以不能确认灯泡的额定电 压一定为2.2 V。这一点常被忽视） 当小灯泡 U额=2.2 V时,P额=1额X U额=0.3 AX 2.2 V=0.66 W 当小灯泡 U 额=3.8 V 时,P 额=1 额X U 额=0.3 AX 3.8 V=1.14 W 本题是一道开放性较强的习题，这就要求我们的思维要灵活，有创新，同一 个问题要从不同角度、多个侧面去分析，去解决，但不能脱离实际去瞎想，从分 析到结论都要符合题设条件。 例4

8、:如图3所示电路中，小灯泡上标有“ 8 V 3.2 W”字样，滑动变阻器的 最大阻值为40 Q, Ri的阻值为18 Q。求: 1 S 图3 (1) 小灯泡L的电阻； (2) S、Si、S2均闭合时，电压表的示数为9 V，求电源电压及电阻Ri上消 耗的电功率； (3) 断开Si、S2,闭合S,若接入电路中的电压表的量程改为 03 V,电流 表的量程为00.6 A，为了保证两表和小灯泡都能安全使用，滑动变阻器的阻值 变化范围为多少？ 思路导航：本题电路的连接情况随着开关的断开闭合情况的改变也随着改 变，因此，每次开关断开闭合情况、滑动变阻器滑片位置发生改变，都要分析电 路中用电器的连接情况(最好能

9、画出这时连接情况的简图)；(一定要重视这一分 析过程)滑动变阻器滑动的过程中电压表、电流表的示数在变化，灯泡两端的电 压和通过的电流也在变化，因此，在讨论滑动变阻器阻值变化范围时，电压表、 电流表不能超过它们的量程，灯泡两端的电压不能超过其额定电压。 2 2 解：(1) Rl=U = (8VL=20 Q P额 3.2W (2) S、Si、S2均闭合时，灯泡L被短路，电阻Ri、R2并联，电路如图4 (a )。电源电压等于这时R2两端的电压U=9 V Ri的电功率为 U 2(9V)2 Pi=4.5 W。 Rii8.1 图4 （3）当Si、S2断开，S闭合时电路连接情况如图4 （b）灯泡L的额定电流 p 3 为Il额二一旦= =0.4 A，所以电路中的电流不能超过 0.4 A （也不 Ul 额 8V 超过电流表的量程0.6 A）,（此值为电路安全使用的最大电流），此时变阻器连入 电路的电阻最小：R总1= U = 9V =22.5 Q I 0.4A R变 i=R总 i-Rl=22.5 Q -20 Q =2.5 Q . 当滑动变阻器连入电路的电阻增大时，电流表示数减小，电压表示数却增大， 电压表的量程为03 V,所以变阻器两端的电压最大为3 V，灯泡两端的电压Ul=9 V-3