如图甲所示,电源电压 U=12V,灯泡 L 正常发光时的阻值为 6Ω,其电流与电压的关系如图乙所示,滑动变阻器 R 的最大阻值为 20Ω,则灯泡正常发光时,滑动变阻器在 10s 内消耗的电能为______J。

答案:45
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由题意,灯泡 L 正常发光时阻值为 6Ω;结合图乙,灯泡两端电压为 9V 时,电路电流为 1.5A,RL=UL/IL=9V/1.5A=6Ω,因此灯泡正常发光时两端电压为 9V。
滑动变阻器与灯泡串联,串联电路电流相等,通过滑动变阻器的电流 IR=IL=1.5A。
滑动变阻器两端电压:UR=U−UL=12V−9V=3V。
滑动变阻器 10s 内消耗的电能:WR=URIRt=3V×1.5A×10s=45J。