Question

如圖電路甲，電源電壓保持3V不變，小燈泡上標有“2.5V”字樣，它的電流隨電壓變化的曲線如圖乙所示．
求：（1）小燈泡正常發光時電阻；
（2）電流表的示數為0.15A時，小燈泡的電功率；
（3）小燈泡正常工作時，滑動變阻器連入電路中的阻值多大？整個電路10s內消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知額定電壓，從乙圖中可找出對應的額定電流，利用R=計算電阻；
（2）從乙圖中找出電流為0.15A對應的電壓值，利用P=UI計算此時的電功率；
（3）滑動變阻器與燈泡串聯，根據串聯電路具有分壓作用可知滑動變阻器兩端電壓，又知串聯電路電流處處相等，利用R=計算滑動變阻器接入電路的阻值；已知電壓、電流和時間，利用W=UIt計算消耗的電能．
解答：解：（1）小燈泡的額定電壓U_L=2.5V，從乙圖中知，I_L=0.2A，
小燈泡的電阻為：R_L===12.5Ω；
（2）I′=0.15A，從乙圖中知，U′=1.5V，
小燈泡的電功率：P′=U′I′=1.5V×0.15A=0.225W；
（3）小燈泡正常發光，即U_L=2.5V，故U_R=U-U_L=3V-2.5V=0.5V，I_R=I_L=0.2A，
滑動變阻器連入電路中的阻值為：R===2.5Ω；
整個電路10s內消耗的電能是W=UIt=3V×0.2A×10s=6J．
答：（1）小燈泡正常發光時電阻12.5Ω；
（2）電流表的示數為0.15A時，小燈泡的電功率0.225W；
（3）小燈泡正常工作時，滑動變阻器連入電路中的阻值是2.5Ω，整個電路10s內消耗的電能是6J．
點評：本題考查了學生對電壓、功率、歐姆定律、串聯電路的特點的了解與掌握，能從小燈泡的U-I圖象上得出相關信息是本題的關鍵．