Question

在如圖所示的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為6V，正常發(fā)光時(shí)的電流為1A，燈泡電流隨電壓變化關(guān)系如圖所示，求：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)．
（3）為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值．

Answer 1

分析：由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓；
（1）已知燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與電流，由歐姆定律可以求出燈泡電阻．
（2）由圖示I-U圖象找出電流為0.4A時(shí)燈泡兩端電壓，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電壓表示數(shù)．
（3）根據(jù)題意確定保證電路安全時(shí)電路最大電流量，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值．

解答：解：（1）∵I=

U

R

，
∴燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R_L=

UL額

IL額

=

6V

1A

=6Ω．
（2）由圖示I-U圖象可知，電流為0.4A時(shí)，燈泡兩端電壓U_L=1V，
此時(shí)電壓表示數(shù)：U_R=U-U_L=9V-1V=8V．
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電流為1A，電流表量程為0～0.6A，
為保證電路安全，電路最大電流為I_最大=0.6A，
由圖示I-U圖象可知，電流為0.6A時(shí)，燈泡兩端電壓U_L′=2V，
滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_R′=U-U_L′=9V-2V=7V，
∵I=

U

R

，
∴滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：
R_最小=

UR′

I最大

=

7V

0.6A

≈11.67Ω．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是6Ω．
（2）當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)8V．
（3）為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值11.67Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求燈泡電阻、電壓表示數(shù)、滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值等問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、由燈泡的I-U圖象求出電流對(duì)應(yīng)的電壓、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．