Question

圖甲是小明設計的調光電路圖，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關系圖像如圖乙所示．(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AB連入電路的阻值R₁＝2.5 Ω時，燈泡消耗的功率為3.2 W，此時燈絲的阻值為多少．

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，電流如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 　　(3)燈泡消耗的功率為： 　　P＝I2RL＝ 　　將U＝6 V、R1＝2.5、P＝3．W代入上式中， 　　解得：RL＝1.25或5 　　由圖可知，燈泡連入電路中的最小阻值為RL最小＝1.5 V/0.5 A＝3 　　所以RL＝5