Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓為6V保持不變，燈泡L標有“6V　6W”字樣，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω，燈泡的電流跟其兩端電壓關系如圖乙所示．求：
（1）燈泡L正常發(fā)光時電阻是多少Ω；
（2）當S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端，這時電流表的示數(shù)為多少A；
（3）當S1閉合S2斷開，當電流表示數(shù)為0.8A時，變阻器在10min內(nèi)消耗的電能是多少J；
（4）當S1閉合S2斷開，電路中的最小電功率是多少W．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得，燈泡L正常發(fā)光時電阻：

RL= = =6Ω

（2）解：當S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測干路中的電流，

通過L與R的電流分別為：

IL= = =1A，IR= = =0.6A，

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，干路電流表的示數(shù)：

I=IL+IR=1A+0.6A=1.6A

（3）解：當S1閉合S2斷開，當電流表示數(shù)為0.8A時，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，

由圖象可知，當電流表的示數(shù)為0.8A時，燈泡兩端的電壓UL′=3V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，變阻器兩端電壓：

UR=U﹣UL′=6V﹣3V=3V，

變阻器在10min內(nèi)消耗的電能：

WR=URIt=3V×0.8A×10×60s=1440J

（4）解：當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且各處的電流相等，

所以，U=UL″+I′R，即6V=UL″+I′×10Ω，

由圖象可知，UL″=1V，I′=0.5A時符合，

則電路的最小功率：

P=UI′=6V×0.5A=3W

【解析】（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P= 求出燈泡L正常發(fā)光時電阻；（2）當S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測干路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出通過L與R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流；（3）當S1閉合S2斷開，當電流表示數(shù)為0.8A時，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)圖象讀出電流表示數(shù)為0.8A時燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)W=UIt求出變阻器在10min內(nèi)消耗的電能；（4）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，根據(jù)串聯(lián)電路的特點得出等式，然后從圖象中讀出符合的電流和電壓值，根據(jù)P=UI求出電路中的最小電功率．
【考點精析】通過靈活運用歐姆定律及其應用和電功的計算，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此題．