Question

【題目】某中學(xué)初三學(xué)生對兩只燈泡，A燈“12V12W”、B燈“12V6W”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，A和B中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示．

將A、B并聯(lián)接在12V電源兩端，求120s內(nèi)電路消耗的電能；

若將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，求A燈此時的電阻；

現(xiàn)將A與一個滑動變阻器串聯(lián)接在12V電源兩端，做成可調(diào)照明燈，圖乙所示調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)滑動變阻器的功率和A燈功率相等時，求滑動變阻器的功率．

Answer 1

【答案】（1）2160J；（2）8Ω；（3）4.2W

【解析】

（1）A、B并聯(lián)接在12V電源兩端，都正常發(fā)光，由W=Pt計(jì)算1min內(nèi)電路消耗的電能；

（2）A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，說明B達(dá)到額定電壓，由此根據(jù)圖象判斷A燈的電壓和電流，根據(jù)計(jì)算其電阻；

（3）當(dāng)滑動變阻器的功率是A燈功率相等，由電路特點(diǎn)和P=UI求得滑動變阻器滑動變阻器的功率。

（1）由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，將A、B并聯(lián)接在12V電源兩端時，兩燈都正常發(fā)光，

由可得，120s內(nèi)電路消耗的電能：

W總=P總t=（12W+6W）×120s=2160J；

（2）A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，串聯(lián)電路中電流處處相等，由P=UI可得，通過兩燈的電流：

，

由甲可知此時UA=4V，

由歐姆定律可得：

；

（3）當(dāng)A與滑動變阻器串聯(lián)接在12V電源兩端時，兩者電流相等，且PA=P變，由P=UI知，此時燈A與變阻器兩端電壓也相等，即：UA′=U變，

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)有：UA′+U變=12V，所以UA′=U變=6V，

由圖象知此時通過燈泡A（滑動變阻器）的電流為0.7A，

所以滑動變阻器的功率：P變=U變I=6V×0.7A=4.2W。