Question

如圖甲所示，當開關S接a時，移動滑動變阻器的滑片P，根據測出的電流、電壓值，畫出了定值電阻R₀的U-I圖象；當開關S接b時，同樣根據測出的電流、電壓值，畫出了燈泡L的U-I圖象，如圖乙所示．

（1）求定值電阻R₀的阻值；
（2）將R₀與燈L串連接在6V的電源兩端時，求燈絲的實際電阻值；
（3）將R₀與燈L并連接入電路并調節電源電壓，當 R₀消耗的電功率為4.9W時，燈L恰好正常發光，求燈L的額定電功率．

Answer 1

分析：（1）從圖象上選取一點，該點對應的電壓和電流都是整數，找到對應的電壓和電流，根據歐姆定律R=

U

I

求出定值電阻R₀的阻值．
（2）已知電源電壓，燈泡和電阻串聯，電流相同，根據圖象找到電流相同的點，并且燈泡和電阻兩端的電壓之和為6V，根據歐姆定律R=

U

I

求出燈泡的電阻．
（3）已知R₀消耗的電功率和電阻值，根據公式P=

U2

R

求出R₀兩端的電壓，也就是燈泡的額定電壓，根據圖象找到對應電流，根據公式P=UI計算燈泡的額定功率．

解答：解：（1）由圖象可知：當U₀=2V時，I₀=0.2A（利用其它數據也可）
∴R0=

U0

I0

=

2V

0.2A

=10Ω
（2）分析圖象可知：此時U_L=2VI_L=0.4A
∴RL=

UL

IL

=

2V

0.4A

=5Ω
（3）∵P=

U2

R

∴U₀^′=

PR

=

4.9W×10Ω

=7V
∵R₀與R_L并聯  且燈正常發光∴U_L額=U₀^′=7V
由圖象可知此時：I_L額=0.75A
故P_L額=U_L額I_L額=7V×0.75A=5.25W
答：（1）求定值電阻R₀的阻值為10Ω；
（2）燈絲的實際電阻值為5Ω；
（3）燈L的額定電功率為5.25W．

點評：本題考查電阻、電壓和額定功率的計算，關鍵是歐姆定律的應用和電功率公式變形的應用，還要知道并聯電路電壓的規律．