Question

12．如圖甲電路，電源電壓為9V且保持不變，小燈炮標(biāo)有“6V  6W”的字樣，小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙．求：
（1）小燈炮正常發(fā)光時(shí)電阻為多少歐？
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.7A時(shí)，此時(shí)小燈泡的電功率為多少瓦？
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的阻值是多少歐姆？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)圖象讀出電流，根據(jù)歐姆定律求出小燈炮正常發(fā)光時(shí)電阻；
（2）串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)圖象讀出通過燈泡電流為0.7A時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出此時(shí)燈泡的電功率；
（3）由圖象讀出電壓表示數(shù)為2V時(shí)通過燈泡的電流即為電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(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)變阻器連入的阻值．

解答 解：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U_L額=6V，由圖象可知通過燈泡的電流I_L額=1.0A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此時(shí)燈泡的電阻：
R_L額=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{6V}{1.0A}$=6Ω；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.7A時(shí)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由圖象可知，當(dāng)I₁=I=0.7A時(shí)，U_L=3V，
此時(shí)小燈泡的電功率：
P₁=U₁I₁=3V×0.7A=2.1W；
（3）由圖象知，當(dāng)電壓表的示數(shù)U₂=2V時(shí)，電路中的電流I₂=0.5A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U₂=9V-2V=7V，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{7V}{0.5A}$=14Ω．
答：（1）小燈炮正常發(fā)光時(shí)電阻為6Ω；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.7A時(shí)，小燈泡的電功率為2.1W；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的阻值是14Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電流、電壓的對(duì)應(yīng)值．