Question

小明在綜合實(shí)踐活動(dòng)中設(shè)計(jì)了如圖所示調(diào)光燈電路圖，他將粗細(xì)均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路，小燈泡的額定電壓為6V．閉合開關(guān)S后，滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖象如右圖所示．（電阻絲AB的阻值不隨溫度變化）求：
（1）小燈泡的額定功率；
（2）電阻絲AB的阻值；
（3）當(dāng)燈泡消耗的功率為2.25W，此時(shí)AB連入的阻值為多少．

Answer 1

【答案】分析：（1）從圖象上找到燈泡的額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)公式P=UI求出燈泡的額定功率．
（2）從圖象上找到當(dāng)AB完全接入電路時(shí)，燈泡對(duì)應(yīng)的電壓和電流，因?yàn)殡娮鐰B與燈泡串聯(lián)，從而得出通過電阻AB的電流，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)求出AB兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電阻絲AB的阻值．
（3）由圖象可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，燈泡消耗的電功率為2.25W，并讀出此時(shí)電路中的電流；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值．
解答：解：（1）當(dāng)滑片P在B端時(shí)，由圖得知電源電壓與小燈泡額定電壓相等為6V，對(duì)應(yīng)的電流為1A；
所以小燈泡的額定功率：P_L=U_LI_L=6V×1A=6W；
（2）當(dāng)滑片P在A端時(shí)，由圖得小燈泡兩端的電壓為1.5V，電流I_小=0.5A；
由于R與L串聯(lián)，則電阻絲兩端電壓：U_絲=6V-1.5V=4.5V
由歐姆定律得電阻絲AB的電阻：R===9Ω；
（3）由圖知，當(dāng)燈L消耗的P=2.25W時(shí)，小燈泡兩端的電壓U_L=3V，I_L=0.75A，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R_滑===4Ω．
答：（1）小燈泡的額定功率為6W；
（2）電阻絲AB的阻值為9Ω；
（3）當(dāng)燈泡消耗的功率為2.25W，此時(shí)AB連入的阻值為4Ω．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電功率、電阻、電流、電壓等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是根據(jù)圖象和電路圖分析數(shù)據(jù)得出燈泡消耗的功率為2.25W時(shí)的電壓和電流．