电灯为什么发光（一题搞懂关于灯泡正常发光背后的物理意义。）

践行者初中物理电学典题详解

155：如图所示是一种模拟调光灯的电路图，电源电压恒定不变,小灯泡上标有“6V 6W”的字样。闭合开关S,当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时,小灯泡正常发光。(不考虑温度对灯泡电阻的影响) 求：

(1)灯泡的电阻；

(2)电源电压；

(3)当滑动变阻器的滑片P移至某位置时,

电压表的示数为1V,此时整个电路的电功率。

解析：首先：分析电路图可知：

①L与R串联，

②电压表V测量L两端电压Uʟ，

③滑动变阻器R滑片向a端移动时，阻值变小。

其次：由题意可知：

小灯泡上标有“6V 6W”的字样，

则可知Uʟ额=6V，Pʟ额=6W，

在不考虑温度对灯泡电阻的影响情况下，

则可知Rʟ=(Uʟ额)²/Pʟ额

=(6V)²/6W

=6Ω。

第三：由题意可知，

当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω，

即R=3Ω时,小灯泡正常发光，

则可知：Uʟ=Uʟ额=6V，

Pʟ=Pʟ额=6W，

则I=Pʟ/Uʟ

=6W/6V

=1A，

Uʀ=I×R=1A×3Ω=3V，

又知R和L串联，

则电源电压U=Uʀ+Uʟ

=3V+6V

=9V。

第四：当滑动变阻器的滑片P移至某位置时,

电压表的示数为1V,即Uʟ'=1V，

则此时电路中的电流为：

I'=Uʟ'/Rʟ

=1V/6Ω

=1A/6，

此时整个电路的电功率为：

P=U×I'

=9V×1A/6

=1.5W。