Question

如圖甲電路所示，電源電壓為9V且保持不變，小燈炮標(biāo)有“6V  6W”的字樣，小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙．求：
（1）當(dāng)小燈炮正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為多少Ω？
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，小燈泡的電功率為多少W？
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能是多少J？

Answer 1

分析：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表測燈泡兩端電壓；
（1）由I-U圖象求出燈泡正常發(fā)光時(shí)電路電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，然后由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；
（2）由I-U圖象求出電路電流為0.5A時(shí)，燈泡兩端的電壓，由電功率公式P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；
（3）由I-U圖象求出電壓表示數(shù)為3V時(shí)的電路電流，然后由電功公式W=UIt求出整個(gè)電路消耗的電能．

解答：解：（1）由I-U圖象可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，
電路中電流I=I_L=1A，
滑動(dòng)變阻器兩端電壓
U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為
R_滑=

U滑

I

=

3V

1A

=3Ω；
答：當(dāng)小燈炮正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為3Ω．
（2）由I-U圖象可知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，小燈泡兩端電壓U_L′=2V；
小燈泡的電功率P_L′=U_L′I′=2V×0.5A=1W，
答：當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，小燈泡的電功率為1W．  
（3）由I-U圖象可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，
電路中的電流I″=I_L=0.7A，
整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能
W=UI″t=9V×0.7A×10s=63J；
答：當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能是63J．

點(diǎn)評：本題考查了求電阻阻值、燈泡實(shí)際功率、電路消耗的電能，難度不大，是一道基礎(chǔ)題，由I-U圖象求出電壓與電流是正確解題的關(guān)鍵．