Question

16．一小燈泡額定電壓為2.5V，小燈泡電流隨電壓變化的曲線如圖20甲所示，將它連入如圖20乙所示電路中，電源電壓為6V且保持不變．求：

（1）小燈泡的額定功率；
（2）為保證小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻大小；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）由圖甲找到小燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí)，通過(guò)小燈泡的電流，根據(jù)P=UI小燈泡的額定功率；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律和歐姆定律求滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻；
（3）由圖甲找到小燈泡的電壓為0.15A時(shí)燈兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，根據(jù)P=UI求變阻器的功率；

解答 解：（1）由圖甲可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí)，通過(guò)小燈泡的電流為0.2A，小燈泡的額定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；                        
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：
U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)，所以通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流I_R=I_L=0.2A，
所以滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}=\frac{3.5V}{0.2A}$=17.5Ω； 
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時(shí)，小燈泡兩端的電壓為1.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電
壓為：
U_R′=U-U_L′=6V-1.5V=4.5V                                         
滑動(dòng)變阻器的電功率為：
P′=U_R′I_R′=4.5V×0.15A=0.675W．．
故答案為：（1）小燈泡的額定功率為0.5W；
（2）為保證小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻大小為17.5Ω；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.15A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為0.675W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和電功率公式的運(yùn)用，關(guān)鍵是從圖中獲取有效的信息，知道燈的電阻是變化的．