Question

小明在綜合實踐活動中設計了如圖所示調光燈電路圖，他將粗細均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路，小燈泡的額定電壓為6V。閉合開關S后，滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中，小燈泡的I—U關系圖像如右圖所示。（電阻絲AB的阻值不隨溫度變化）求：

（1）小燈泡的額定功率；

（2）電阻絲AB的阻值；

（3）當燈泡消耗的功率為2.25W，此時AB連入的阻值為多少。

 

Answer 1

（1）當滑片P在B端時，由圖得知電源電壓與小燈泡額定電壓相等為6V，對應的電流為1A

小燈泡的額定功率：  P_L=U_LI_L=6V×1A=6W

     （2）當滑片P在A端時，由圖得小燈泡兩端的電壓為1.5V，電流I小=0.5A

          由于R與L串聯，則電阻絲兩端電壓：U絲=6V—1.5V=4.5V

        由歐姆定律得電阻絲AB的電阻：  R=U絲/I小=4.5V/0.5A= 9

     （3）由圖知，當燈L消耗的P=2.25W時，小燈泡兩端的電壓U_L=3V,

I_L=0.75A，U_電源=6V,故R滑=U_電源-U_L/I_L=6v-3V/0.75A=4

 

解析:（1）當滑片P在B端時，由圖得知電源電壓與小燈泡額定電壓相等為6V，對應的電流為1A

小燈泡的額定功率：  P_L=U_LI_L=6V×1A=6W

     （2）當滑片P在A端時，由圖得小燈泡兩端的電壓為1.5V，電流I小=0.5A

          由于R與L串聯，則電阻絲兩端電壓：U絲=6V—1.5V=4.5V

        由歐姆定律得電阻絲AB的電阻：  R=U絲/I小=4.5V/0.5A= 9

     （3）由圖知，當燈L消耗的P=2.25W時，小燈泡兩端的電壓U_L=3V,

I_L=0.75A，U_電源=6V,故R滑=U_電源-U_L/I_L=6v-3V/0.75A=4