Question

在如圖的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表規(guī)格為“0～0.6A”，電壓表規(guī)格為“0～15V”，燈泡上標有“6V 3W”字樣，R是定值電阻
（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻．
（2）當S₁、S₂和S₃都閉合時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得了多組電壓表和對應電流表的示數(shù)，并將他們繪制成如圖的曲線，計算電阻R的阻值．  
（3）斷開S₂，閉合S₁、S₃，為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路中的最小值．

Answer 1

分析：（1）由燈泡的銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=

U2

P

求出燈泡正常發(fā)光時的電阻．
（2）由電路圖可知，當S₁、S₂和S₃都閉合時，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電壓表測并聯(lián)電路兩端的電壓，電流表測干路電流；當燈泡正常發(fā)光時燈泡的實際電流和額定電流相等；根據(jù)圖象可知，當燈泡和電阻R兩端的電壓為6V時對應的干路電流，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電流特點求出電阻R的阻值．
（3）當斷開S₂，閉合S₁、S₃時，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，為了保證電路安全燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的電阻最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小值．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻為R_L=

U 2 額

P額

=

(6V)2

3W

=12Ω； 
（2）由圖象可知，當燈泡L與電阻R并聯(lián)電路兩端的電壓為U_并=6V時，干路電流為I=1A；
由并聯(lián)電路的電流特點可得：I_L+I_R=

U并

RL

+

U并

R

=1A，
即：

6V

12Ω

+

6V

R

=1A，解得：R=12Ω；
（3）燈泡正常工作時電路中的電流I′=I_L=

U額

RL

=

6V

12Ω

=0.5A，
滑動變阻器分得的電壓為U_滑=U-U_L額=9V-6V=3V，
滑動變阻器接入電路的電阻為R_滑=

U滑

I′

=

3V

0.5A

=6Ω．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻為12Ω；
（2）電阻R的阻值為12Ω；  
（3）斷開S₂，閉合S₁、S₃，為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路中的最小值為6Ω．

點評：本題考查了電阻、電流的計算和串并聯(lián)電路特點、電功率公式的靈活應用，側重考查了學生的讀圖能力；關鍵有三：一是知道不同電壓下燈泡的電阻不同，二是正確的使用電壓表、電流表和滑動變阻器，三是能辨別開關閉合、斷開時電路的串并聯(lián)．