Question

【題目】已知A燈標著“6V 3W”， B燈標著“6V 6W”，滑動變阻器R規格“50Ω 2A”。 A燈和B 燈中電流隨兩端電壓變化關系的圖象如圖甲所示。則：

（1）將A、B兩燈并聯接在6V電源兩端，求30min內電路消耗的電能；

（2）將A、B兩燈串聯接在某電源兩端，使A燈恰好正常發光，求此時B燈電阻；

（3）將A燈與滑動變阻器R串聯接在12V電源兩端，如圖乙所示。調節滑動變阻器，當滑動變阻器的功率是A燈功率的2倍時，求滑動變阻器的功率。

Answer 1

【答案】（1）16200J；（2）4Ω； （3）3.2W

【解析】試題分析：（1）將A、B并聯接在6V電源兩端時，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，所以，電路的總功率：P=PA +PB =3W+6W=9W，由P=W/t可得，30min內電路消耗的電能：W=Pt=9W×30×60s=16200J；（2）當A燈正常發光，I=0.5A時，由圖知IB=I=0.5A，UB=2V，此時B燈電阻RB=UB/I=2V/0.5A=4Ω；（3）當A與滑動變阻器串聯接在6V電源兩端時，兩者電流相等，當滑動變阻器的功率是A燈功率的2倍時，由P=UI可知，變阻器的電壓為A燈電壓的2倍，即U變 =2UA ，根據串聯電路的電壓特點可知，電源電壓U=U變 +UA =2UA +UA =3UA，所以此時A燈兩端的電壓：UA =U/3=12V/3=4V，由圖甲可知，此時A燈的電流（即串聯電路的電流）：I=IA =0.4A，變阻器兩端的電壓：U變 =2UA =2×4V=8V，此時滑動變阻器的功率：P變 =U變 I=8V×0.4A=3.2W。