Question

1．小明用圖1電路測額定電壓為2.5V小燈泡的電功率，電源由三節(jié)新干電池串聯(lián)而成，他將實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的讀數(shù)繪制成小燈泡的I-U圖象如圖2，則電源電壓為4.5V．小燈泡的額定功率為0.75W，小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的阻值大于（選填“大于”“小于”或“等于”）發(fā)光較暗時(shí)燈絲的阻值，要使燈泡兩端的電壓不超過額定電壓，滑動變阻器接入電路的阻值不小于6.67Ω

Answer 1

分析 （1）一節(jié)干電池的電壓為1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；
（2）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)圖象讀出額定電壓下通過燈泡的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（3）由圖象讀出燈泡兩端的電壓為1V、2V、2.5V時(shí)通過的電流，根據(jù)歐姆定律求出對應(yīng)的電阻，然后比較燈泡電阻與發(fā)光情況時(shí)間的關(guān)系；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器接入電路中的阻值，即為變阻器最小的最大阻值．

解答 解：（1）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且一節(jié)干電池的電壓為1.5V，
所以，三節(jié)新干電池串聯(lián)而成電源的電壓U=3×1.5V=4.5V；
（2）由圖2可知，燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，通過的電流為0.3A，
則燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）由圖象可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為0.5V、1V、2.5V時(shí)，通過燈泡的電流依次為0.16A、0.2A、0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$的變形式R=$\frac{U}{I}$可得，燈泡的電阻依次為3.1Ω、5Ω、8.3Ω，
燈泡兩端電壓增大時(shí)通過燈泡的電流增大，由P=UI可知燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮，
綜上可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的阻值大于發(fā)光較暗時(shí)燈絲的阻值；
（4）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，變阻器接入電路中的電阻：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{2V}{0.3A}$≈6.67Ω，
即要使燈泡兩端的電壓不超過額定電壓，滑動變阻器接入電路的阻值不小于6.67Ω．
故答案為：4.5；0.75；大于；6.67．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電壓和電流對應(yīng)的值，同時(shí)要注意燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大�。�