Question

2．有兩只燈泡，燈L₁標(biāo)有“6V6W”，燈L₂標(biāo)有“6V3W”，L₁和L₂中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示．
（1）求L₁正常發(fā)光的電阻是多少？
（2）將L₁、L₂串聯(lián)接在某電源兩端，使L₂燈恰好正常發(fā)光，求此時(shí)L₁燈電阻．
（3）將L₁與一個(gè)滑動(dòng)變阻器（50?2A）串聯(lián)接在6V的電源兩端，如圖乙所示，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率和燈L₁功率相等時(shí)，求滑動(dòng)變阻器的功率．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)圖甲讀出通過(guò)的電流，根據(jù)歐姆定律求出L₁正常發(fā)光的電阻；
（2）將L₁、L₂串聯(lián)接在某電源兩端時(shí)通過(guò)它們的電流相等，根據(jù)圖象讀出L₂正常發(fā)光時(shí)的電流以及L₁兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)L₁燈電阻；
（3）將L₁與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V的電源兩端，通過(guò)它們的電流相等，根據(jù)P=UI可知，兩者電壓之間的關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器和燈L₁兩端的電壓，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，利用P=UI求出滑動(dòng)變阻器的功率．

解答 解：（1）L₁正常發(fā)光的電壓U₁=6V，由圖甲可知通過(guò)的電流I₁=1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，L₁正常發(fā)光的電阻：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（2）將L₁、L₂串聯(lián)接在某電源兩端時(shí)，通過(guò)它們的電流相等，
由圖甲可知，L₂正常發(fā)光時(shí)電路中的電流I=0.5A，L₁兩端的電壓U₁′=2V，
則此時(shí)L₁燈電阻；
R₁=$\frac{{U}_{1}′}{I}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（3）將L₁與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V的電源兩端，通過(guò)它們的電流相等，
因滑動(dòng)變阻器的功率和燈L₁功率相等，
所以，由P=UI可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓相等，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_R=U₁″=$\frac{U}{2}$=$\frac{6V}{2}$=3V，
由圖甲可知，此時(shí)電路中的電流I′=0.7A，
則滑動(dòng)變阻器的功率：
P_R=U_RI′=3V×0.7A=2.1W．
答：（1）L₁正常發(fā)光的電阻是6Ω；
（2）將L₁、L₂串聯(lián)接在某電源兩端，使L₂燈恰好正常發(fā)光，此時(shí)L₁燈電阻為4Ω；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率和燈L₁功率相等時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為2.1W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，從圖象讀出電壓對(duì)應(yīng)的電流是關(guān)鍵．