Question

2．如圖甲電路所示，電源電壓保持不變，小燈泡標有“6V 6W”的字樣，小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖乙，當小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓為3V，求：
（1）電源電壓
（2）當電流表的示數(shù)為0.7A時，小燈泡的電功率
（3）當電壓表的示數(shù)為2V時，電路通電10s所消耗的電能．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器R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)光時的電壓和額定電壓相等，又知道滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓；
（2）當電流表的示數(shù)為0.7A時，根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出小燈泡的電功率；
（3）當電壓表的示數(shù)為2V時，根據(jù)圖象讀出通過燈泡的電流即為電路中的電流，根據(jù)W=UIt求出電路通電10s所消耗的電能．

解答 解：
由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器R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U_L=6V，此時滑動變阻器兩端電壓U_R=3V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源電壓：
U=U_L+U_R=6V+3V=9V；
（2）由圖乙可知，當電流表示數(shù)為0.7A時，小燈泡兩端電壓為3V，
則小燈泡的電功率：
P_L=U_L′I_L=3V×0.7A=2.1W；
（3）由圖乙可知，當電壓表的示數(shù)為2V時，通過燈泡的電流為0.5A，即電路中的電流為0.5A，
則電路通電10s所消耗的電能：
W=UIt=9V×0.5A×10s=45J．
答：（1）電源電壓為9V；
（2）當電流表的示數(shù)為0.7A時，小燈泡的電功率為2.1W；
（3）當電壓表的示數(shù)為2V時，電路通電10s所消耗的電能為45J．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和電功率公式、電功公式的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．