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6 V．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2.25 W，此時AB連入的阻值為多少．

Answer 1

答案：
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6 V，對應的電流為1 A 　　小燈泡的額定功率：PL＝ULIL＝6 V×1 A＝6 W 　　(2)當滑片P在A端時，由圖得小燈泡兩端的電壓為1.5 V，電流I小＝0.5 A 　　由于R與L串聯，則電阻絲兩端電壓：U絲＝6 V－1.5 V＝4.5 V 　　由歐姆定律得電阻絲AB的電阻：R＝U絲/I小＝4.5 V/0.5 A＝9 Ω 　　(3)由圖知，當燈L消耗的P＝2.25 W時，小燈泡兩端的電壓UL＝3 V， 　　IL＝0.75 A，U電源＝6 V，故R滑＝U電源－UL/IL＝6 V－3 V/0.75 A＝4 Ω