Question

3．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)系的圖象如圖甲所示．
（1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，求干路上的電流；
（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（20Ω　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)變阻器的功率為A燈功率的兩倍時(shí)，求滑動(dòng)變阻器的功率．

Answer 1

分析 （1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，兩燈泡兩端的電壓相等，根據(jù)圖象讀出通過兩燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流；
（2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，根據(jù)圖象讀出通過B燈的電流即為電路中的電流，再根據(jù)圖象讀出A燈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)A燈電阻；
（3）將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，通過它們的電流相等，根據(jù)P=UI可知R與A燈的電阻關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)表示出電源的電壓即可求出A燈和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，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）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，兩燈泡兩端的電壓均為6V，
由圖甲可知，通過兩燈泡的電流分別為I_A=1.0A，I_B=0.5A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路上的電流：
I=I_A+I_B=1.0A+0.5A=1.5A；
（2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且使B燈恰好正常發(fā)光，
所以，由圖象可知，電路中的電流I′=I_B=0.5A，
此時(shí)A燈泡兩端的電壓U_A′=2V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此時(shí)A燈電阻：
R_A=$\frac{{U}_{A}′}{I′}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（3）將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器的功率為A燈功率的兩倍，
所以，由P=UI可知，U_滑=2U_A′，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_滑+U_A′=2U_A′+U_A′=3U_A′=6V，
解得：U_A′=2V，U_滑=2U_A′=2×2V=4V，
由圖象可知，此時(shí)電路中的電流I=0.5A，
則滑動(dòng)變阻器的功率：
P_滑=U_滑I=4V×0.5A=2W．
答：（1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，則干路上的電流為1.5A；
（2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，此時(shí)A燈電阻為4Ω；
（3）將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率為A燈功率的兩倍時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功率的計(jì)算，解題的關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)從圖象中獲取有用的信息．