Question

如圖甲電路，電源電壓為9V且保持不變，小燈炮標有“6V  6W”的字樣，小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙．求：
（1）小燈炮正常發光時電阻為多少歐？
（2）當電流表的示數為0.7A時，此時小燈泡的電功率為多少瓦？
（3）當電壓表的示數為2V時，滑動變阻器連入的阻值是多少歐姆？

Answer 1

分析：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器R串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據圖象讀出電流，根據歐姆定律求出小燈炮正常發光時電阻；
（2）串聯電路中各處的電流相等，根據圖象讀出通過燈泡電流為0.7A時燈泡兩端的電壓，根據P=UI求出此時燈泡的電功率；
（3）由圖象讀出電壓表示數為2V時通過燈泡的電流即為電路中的電流，根據串聯電路電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器連入的阻值．

解答：解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器R串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡正常發光時的電壓U_L額=6V，由圖象可知通過燈泡的電流I_L額=1.0A，
由I=

U

R

可得，此時燈泡的電阻：
R_L額=

UL額

IL額

=

6V

1.0A

=6Ω；
（2）∵串聯電路中各處的電流相等，
∴由圖象可知，當I₁=I=0.7A時，U_L=3V，
此時小燈泡的電功率：
P₁=U₁I₁=3V×0.7A=2.1W；
（3）由圖象知，當電壓表的示數U₂=2V時，電路中的電流I₂=0.5A，
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U₂=9V-2V=7V，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=

U滑

I滑

=

7V

0.5A

=14Ω．
答：（1）小燈炮正常發光時電阻為6Ω；
（2）當電流表的示數為0.7A時，小燈泡的電功率為2.1W；
（3）當電壓表的示數為2V時，滑動變阻器連入的阻值是14Ω．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據圖象讀出電流、電壓的對應值．