Question

20．如圖甲所示，額定功率為7.2W的小燈泡（燈泡電阻不變）與滑動變阻器串聯在電路中，電源電壓恒定，當滑片P滑至A端時，小燈泡恰好正常發光．滑動變阻器滑片P從A端移到B端的過程中，小燈泡兩端電壓U與滑動變阻器接入電路電阻R的關系如圖乙所示，求：
（1）電源電壓．
（2）小燈泡的電阻；
（3）當滑片P滑至B端時，小燈泡消耗的實際功率．

Answer 1

分析 （1）當滑片P滑至A端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為零，電路為L的簡單電路，電壓表測電源的電壓，根據圖象讀出電源的電壓；
（2）當滑片P滑至A端時，根據額定電壓電壓下燈泡正常發光可知燈泡的額定電壓，又知道燈泡的額定功率，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻；
（3）當滑片P滑至B端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據圖象讀出燈泡兩端的電壓，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的實際功率．

解答 解：
（1）由圖甲知，當滑片P滑至A端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為零，電路為L的簡單電路，電壓表測電源的電壓，
由圖象可知，電源的電壓U=6V；
（2）當滑片P滑至A端時，小燈泡恰好正常發光，所以燈泡的額定電壓：
U_L=U=6V，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{7.2W}$=5Ω；
（3）由圖甲知，當滑片P滑至B端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
由圖象可知，此時燈泡兩端的電壓U_L′=2V，
則燈泡的實際功率：
P_L實=$\frac{{{U}_{L實}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（2V）^{2}}{5Ω}$=0.8W．
答：（1）電源電壓為6V．
（2）小燈泡的電阻為5Ω；
（3）當滑片P滑至B端時，小燈泡消耗的實際功率為0.8W．

點評 本題考查了電功率公式的靈活應用，重點考查了學生的讀圖能力，從圖象中獲取有用的信息是關鍵．