Question

13．如圖甲所示的電路圖，電源電壓為9V且保持不變，小燈泡L標有“6V 6W”的字樣，閉合開關S后，將滑動變阻器滑片P從某點A移到另一點B的過程中（圖中未標出），電流表與電壓表表示數的變化曲線如圖乙所示．求：

（1）小燈泡正常發光時的電阻；
（2）小燈泡正常發光60s消耗的電能；
（3）滑片P在A、B位置時，滑動變阻器消耗的電功率之差．

Answer 1

分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算小燈泡正常發光時的電阻；
（2）由W=Pt計算小燈泡正常發光60s消耗的電能；
（3）由電路圖知L與R串聯，電壓表燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，由圖象讀出滑片P在A、B位置時，燈泡兩端電壓和電路中電流，由串聯電路特點和P=UI分別計算滑動變阻器消耗的電功率，從而得到其電功率之差．

解答 解：
（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得小燈泡正常發光時的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6?；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得小燈泡正常發光60s消耗的電能：
W=P_額t=6W×60s=360J；
（3）由電路圖知，L與R串聯，電壓表燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，
由乙圖可知，P在A時，U_L=2V，I₁=0.5A，
由串聯電路特點和P=UI可得滑動變阻器此時消耗的電功率：
P₁=（U-U_L）I₁=（9V-2V）×0.5A=3.5W，
P在B時，U_L′=6V，I₂=1.0A，
此時滑動變阻器的電功率：
P₂=（U-U_L′）I₂=（9V-6V）×1.0A=3.0W，
則兩處滑動變阻器電功率之差為：
△P=P₁-P₂=3.5W-3.0W=0.5W．
答：（1）小燈泡正常發光時的電阻為6?；
（2）小燈泡正常發光60s消耗的電能為360J；
（3）滑片P在A、B位置時，滑動變阻器消耗的電功率之差0.5W．

點評 本題考查了串聯電路特點、電功率公式的靈活應用，解題的關鍵是從圖象中讀出有用信息．