Question

19．如圖甲電路所示，電源電壓保持不變，小燈泡標有“6V 6W”的字樣，小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙，當小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓為3V，求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻
（2）電源電壓
（3）當電流表的示數(shù)為0.7A時，小燈泡的電功率
（4）當電壓表的示數(shù)為2V時，滑動變阻器通電10s所消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算燈泡電阻；
（2）由串聯(lián)電路電壓特點計算電源電壓；
（3）由I-U圖象求出電路電流為0.7A時，燈泡兩端的電壓，由電功率公式P=UI求出燈泡的實際功率；
（4）由I-U圖象求出電壓表示數(shù)為2V時的電路電流，然后由電功公式W=UIt求出整個電路消耗的電能．

解答 解：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得燈泡電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）由圖甲知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，
燈泡電壓等于額定電壓時正常發(fā)光，當小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓為3V，
串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，所以電源電壓：
U=U_額+U_R=6V+3V=9V；
（3）由圖乙可知，當電流表示數(shù)為0.7A時，小燈泡兩端電壓為3V，
所以小燈泡的電功率：
P_L=U_LI=3V×0.7A=2.1W；
（4）由乙圖可知，當電壓表示數(shù)為2V時，電路中的電流為0.5A，
則滑動變阻器兩端電壓為：
U_R′=U-U_L′=9V-2V=7V，
所以滑動變阻器消耗的電能為：
W_R=U_R′I′t=7V×0.5A×10s=35J．
答：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻為6Ω；
（2）電源電壓為9V；
（3）當電流表的示數(shù)為0.7A時，小燈泡的電功率為2.1W；
（4）當電壓表的示數(shù)為2V時，滑動變阻器通電10s所消耗的電能為35J．

點評 本題考查了求電阻阻值、燈泡實際功率、電路消耗的電能，難度不大，由I-U圖象求出電壓與電流是正確解題的關(guān)鍵．