Question

在圖1的電路中，電源電壓為9V且保持不變，小燈泡上標(biāo)有“6V 6W”的字樣，小燈泡的電流隨小燈泡兩端電壓的變化關(guān)系如圖2所示．求：
（1）求小燈泡正常發(fā)光5min所消耗的電能？
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)為多少V？
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時(shí)，此時(shí)電路消耗的總功率為多少？

Answer 1

解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為6W，正常發(fā)光5min所消耗的電能：
W=P_Lt=6W×5×60s=1800J；
（2）由圖象可知，當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，小燈泡兩端的電壓為1V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電阻之和，
∴電壓表的示數(shù)：
U_R=U-U_L′=9V-1V=8V；
（4）當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時(shí)，燈泡兩端的電壓：
U_L″=U-U_R′=9V-5V=4V，
由圖象可知，電路中的電流I=0.8A，
此時(shí)電路消耗的總功率：
P=UI=9V×0.8A=7.2W．
答：（1）小燈泡正常發(fā)光5min所消耗的電能為1800J；
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)為8V；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時(shí)，此時(shí)電路消耗的總功率為7.2W．
分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)W=UIt求出小燈泡正常發(fā)光5min所消耗的電能；
（2）根據(jù)圖2可查出燈泡電流為0.4A時(shí)的電壓，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求得電壓表示數(shù)；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出當(dāng)電壓表示數(shù)為5V時(shí)燈泡兩端的電壓，由圖2讀出電路中的電流，利用P=UI求出電路消耗的總功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功公式、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象得出相應(yīng)的關(guān)系，要特別注意燈泡的電阻隨兩端的電壓發(fā)生變化．