Question

如圖（甲）所示的電路中，電源電壓為9V且保持不變，燈泡上標有“6V  6W”字樣，此燈泡的電流隨電壓變化關系如圖（乙）所示．

求：
（1）燈泡正常發(fā)光時電流表的示數；
（2）燈泡正常發(fā)光時的燈泡的阻值；
（3）燈泡正常發(fā)光5min所消耗的電能；
（4）當電流表示數為0.4A時，求此時電壓表的示數及滑動變阻器R接入電路的阻值．

Answer 1

【答案】分析：由題意知，燈泡額定電壓是6V，額定功率是6W；由電路圖可知：
燈泡與滑動變阻器串聯，電流表測電路電流，電壓表測燈泡電壓；
（1）由電功率的變形公式I=可以求出燈泡正常發(fā)光時的電流；
（2）由歐姆定律可以求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；
（3）由W=Pt可以求出燈泡正常工作5min所消耗的電能；
（4）由圖乙所示圖象求出電流為0.4A時，燈泡所對應的電壓，
由串聯電路特點求出滑動變阻器電壓，然后由歐姆定律求出滑動變阻器阻值．
解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時電流表的示數I===1A；
答：燈泡正常發(fā)光時電流表的示數是1A．
（2）燈泡正常發(fā)光時的燈泡的阻值R===6Ω；
答：燈泡正常發(fā)光時的燈泡的阻值是6Ω．
（3）燈泡正常發(fā)光5min所消耗的電能W=Pt=6W×5×60s=1800J；
答：燈泡正常發(fā)光5min所消耗的電能是1800J．
（4）由圖乙可知，電流表示數即電路電流為0.4A時，燈泡電壓是1V，即電壓表示數是1V；
此時滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=9V-1V=8V，
滑動變阻器接入電路的阻值R_滑===20Ω；
答：此時電壓表的示數是1V，滑動變阻器R接入電路的阻值是20Ω．
點評：本題難度不大，是一道簡單的電學計算題，分析清楚電路結構、熟練應用電功率的變形公式、歐姆定律、串聯電路特點即可正確解題；由圖象求出電流對應的電壓，是解最后一問的關鍵．