Question

在如圖的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表規(guī)格為“0～0.6A”，電壓表規(guī)格為“0～15V”，燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣，R是定值電阻
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（2）當(dāng)S₁、S₂和S₃都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得了多組電壓表和對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)，并將他們繪制成如圖的曲線，計(jì)算電阻R的阻值．  
（3）斷開S₂，閉合S₁、S₃，為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小值．

Answer 1

分析：（1）由燈泡的銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=

U2

P

求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（2）由電路圖可知，當(dāng)S₁、S₂和S₃都閉合時(shí)，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電壓表測(cè)并聯(lián)電路兩端的電壓，電流表測(cè)干路電流；當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡的實(shí)際電流和額定電流相等；根據(jù)圖象可知，當(dāng)燈泡和電阻R兩端的電壓為6V時(shí)對(duì)應(yīng)的干路電流，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電阻R的阻值．
（3）當(dāng)斷開S₂，閉合S₁、S₃時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，為了保證電路安全燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小值．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R_L=

U 2 額

P額

=

(6V)2

3W

=12Ω； 
（2）由圖象可知，當(dāng)燈泡L與電阻R并聯(lián)電路兩端的電壓為U_并=6V時(shí)，干路電流為I=1A；
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得：I_L+I_R=

U并

RL

+

U并

R

=1A，
即：

6V

12Ω

+

6V

R

=1A，解得：R=12Ω；
（3）燈泡正常工作時(shí)電路中的電流I′=I_L=

U額

RL

=

6V

12Ω

=0.5A，
滑動(dòng)變阻器分得的電壓為U_滑=U-U_L額=9V-6V=3V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R_滑=

U滑

I′

=

3V

0.5A

=6Ω．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω；
（2）電阻R的阻值為12Ω；  
（3）斷開S₂，閉合S₁、S₃，為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小值為6Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電阻、電流的計(jì)算和串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率公式的靈活應(yīng)用，側(cè)重考查了學(xué)生的讀圖能力；關(guān)鍵有三：一是知道不同電壓下燈泡的電阻不同，二是正確的使用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器，三是能辨別開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路的串并聯(lián)．