Question

在如圖1所示的電路中，電源電壓為9V且保持不變，燈泡上標(biāo)有“6V 6W”字樣，電流表與電壓表的示數(shù)關(guān)系如圖2所示，試求：
（1）燈泡正常發(fā)光地的電阻．
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時，燈泡的電阻．
（3）燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的電功率．

Answer 1

分析：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，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(fā)光時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI和串聯(lián)電路的電流特點求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）根據(jù)圖象讀出電流表示數(shù)為0.4A時，燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出此時燈泡的電阻；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，利用P=UI求出滑動變阻器消耗的電功率．

解答：解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，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(fā)光時的電壓為6V，功率為6W，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)P=UI可得，此時電路中的電流：
I=I_L=

PL

UL

=

6W

6V

=1A，
∵I=

U

R

，
∴燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

6V

1A

=6Ω；
（2）由圖象可知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時，燈泡兩端的電壓為1V，此時燈泡的電阻：
R_L′=

U′L

I′

=

1V

0.4A

=2.5Ω；
（3）∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
滑動變阻器消耗的電功率：
P_滑=U_滑I=3V×1A=3W．
答：（1）燈泡正常發(fā)光地的電阻為6Ω；
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時，燈泡的電阻為2.5Ω；
（3）燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的電功率為3W．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(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．