图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有 “ 24V 12W ”字样， R ₁ 为光敏电阻。其阻值随光照强度的变化如图乙所示。滑动变阻器 R ₂ 最大阻值为 30Ω 。当光照强度为 E ₁ 、 R ₂ 连入电路的则值为 12Ω 时。灯正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：

（ 1 ）灯泡的电阻和灯泡正常发光 5 分钟消耗的电能；

（ 2 ）电源电压；

（ 3 ）光照强度在 E ₁ ~ E ₂ 之间，通过调节 R ₂ ，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）

答案

（ 1 ） 3600J ；（ 2 ） 36V ；（ 3 ） 4.32W~12W

【详解】

解：（ 1 ）灯泡的电阻为

灯泡的电阻和灯泡正常发光 5 分钟消耗的电能为

（ 2 ）电路中的电流为

电源电压为

（ 3 ）光照强度在 E ₁ ~ E ₂ 之间，电路中的总电阻为

电路中的最小电流为

灯泡的最小功率为

灯泡的最大功率为

实际功率的取值范围为 4.32W~12W 。

答：（ 1 ）灯泡的电阻和灯泡正常发光 5 分钟消耗的电能为 3600J ；；

（ 2 ）电源电压为 36V ；

（ 3 ）光照强度在 E ₁ ~ E ₂ 之间，通过调节 R ₂ ，灯泡实际功率的变化范围为 4.32W~12W 。