Question

【題目】有兩只燈泡，A燈“6V 6W”、B燈 “6V 3W”，A和B中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖像如圖甲所示．

（1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，求1.5min內(nèi)電路消耗的電能；

（2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，求此時(shí)A燈電阻；

（3）將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器（50Ω 2A）串聯(lián)接在6V電源兩端，如圖乙所示．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是A燈功率的2倍時(shí)，求滑動(dòng)變阻器的功率．

Answer 1

【答案】（1）810J （2）4 Ω （3）2W

【解析】（1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，因兩燈的額定電壓均為6V，且并聯(lián)電路各支路兩端電壓相同都等于電源電壓6V，所以A、B兩燈都正常發(fā)光，

由P=W/t可得，1.5min內(nèi)電路消耗的電能：W總=P總t=（PA+PB）=（6W+3W）×1.5×60s=810J；

（2）A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，

由P=UI可得，通過B燈的電流：IB=PB額/UB額=3W/6V=0.5A，

串聯(lián)電路電流處處相等，則通過A燈的電流：IA=IB=0.5A，

由圖象可知，此時(shí)A燈的電壓：UA=2V，

由歐姆定律可得，此時(shí)A燈電阻：RA=UA/IA=2V/0.5A=4Ω；

（3）當(dāng)A與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，兩者電流相等，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是A燈功率的2倍時(shí)，由P=UI可知，變阻器的電壓為A燈電壓的2倍，即U變=2UA，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓U=U變+UA=2UA+UA=3UA，所以此時(shí)A燈兩端的電壓：UA =U/3=6V/3=2V，

由圖甲可知，此時(shí)A燈的電流（即串聯(lián)電路的電流）：I=IA=0.5A，

變阻器兩端的電壓：U變=2UA=2×2V=4V，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率：P變=U變I=4V×0.5A=2W。