Question

16．圖甲所示是電阻R與燈泡L的I-U圖象，燈泡L上標(biāo)有“6V 6W”字樣．求：
（1）燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（2）如圖乙所示，燈泡L與電阻R并聯(lián)接入電路中，當(dāng)R消耗功率為0.4W時(shí)，燈泡L消耗的電功率；
（3）如圖丙所示，燈泡L與電阻R串聯(lián)接入電路中，當(dāng)燈泡L與電阻R串聯(lián)總電壓為6V時(shí)，燈泡L的電阻．

Answer 1

分析 （1）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（2）根據(jù)圖象讀出R消耗功率為0.4W時(shí)兩端的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知L兩端的電壓，再根據(jù)圖象讀出對應(yīng)的電流，利用P=UI求出燈泡L消耗的電功率；
（3）當(dāng)燈泡L與電阻R串聯(lián)總電壓為6V時(shí)，通過它們的電流相等，且總電壓等于它們兩端的電壓之和，根據(jù)圖象讀出符合的電流和電壓，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）由圖象可知，當(dāng)U_R=2V、I_R=0.2A時(shí)，R消耗功率P_R=U_RI_R=2V×0.2A=0.4W，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，此時(shí)燈泡兩端的電壓：
U_L′=U_R=2V，
由圖象可知，通過L的電流I_L′=0.4A，
則燈泡L消耗的電功率：
P_L′=U_L′I_L′=2V×0.4A=0.8W；
（3）當(dāng)燈泡L與電阻R串聯(lián)總電壓為6V時(shí)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，
所以，由圖象可知，當(dāng)電路中的電流I=0.4A、L兩端的電壓U_L′=2V、R兩端的電壓U_R′=4V時(shí)符合，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡L的電阻：
R_L′=$\frac{{U}_{L}′}{I}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω．
答：（1）燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為6Ω；
（2）如圖乙所示，燈泡L與電阻R并聯(lián)接入電路中，當(dāng)R消耗功率為0.4W時(shí)，燈泡L消耗的電功率為0.8W；
（3）如圖丙所示，燈泡L與電阻R串聯(lián)接入電路中，當(dāng)燈泡L與電阻R串聯(lián)總電壓為6V時(shí)，燈泡L的電阻為5Ω．

點(diǎn)評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．