Question

【題目】小林在做測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接了如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡額定電壓為2．5V，閉合開關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器滑片P從最右端開始向左滑動(dòng)到某一位置的過程中，電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)的變化曲線如圖乙所示。求：

（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，小燈泡在1min中內(nèi)消耗的電能；

（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值時(shí)最大阻值的五分之一。求電源電壓？

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）12J；（3）3．5V

【解析】試題分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=2．5V，由圖乙可知通過燈泡的電流IL=0．25A，

由I=U/R可得，正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL=UL/IL=2．5V/0．25A=10Ω；

（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，由圖乙可知通過的電流IL′=0．2A，

小燈泡在1min中內(nèi)消耗的電能：W=UL′IL′t=1V×0．2A×60s=12J；

（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于P最右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，

由圖乙可知，電路中的最小電流I小=0．15A，電壓表的示數(shù)UL″=0．5V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U=I小R+UL″=0．15A×R+0．5V，

燈泡正常發(fā)光時(shí)，電源的電壓：U=IL×1/5R+UL=0．25A×1/5R+2．5V，

因電源的電壓不變，所以，0．15A×R+0．5V=0．25A×1/5R+2．5V，解得：R=20Ω，

電源的電壓U=I小R+UL″=0．15A×20Ω+0．5V=3．5V。