Question

8．小燈泡L的I-U圖象如圖甲所示，把小燈泡接入如圖乙所示的電路中，先將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為3V；再將滑片P向左移動直到電壓表示數(shù)為6V，此時小燈泡L剛好正常發(fā)光，已知電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌標(biāo)有“20Ω  2A”則

（1）電源電壓為15V．
（2）小燈泡的額定功率為6W．
（3）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值為9Ω．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器的滑片P移至B端時，L與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出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）根據(jù)圖象讀出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（3）小燈泡正常發(fā)光時，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值．

解答 解：（1）當(dāng)滑動變阻器的滑片P移至B端時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，
由圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時，電路中的電流I=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=IR_滑=0.6A×20Ω=12V，
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=U_L+U_滑=3V+12V=15V；
（2）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為6V時，電路中的電流I′=1A，
因額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，
所以，燈泡的額定功率：
P_L額=U_L額I′=6V×1A=6W；
（3）燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑′=U-U_L額=15V-6V=9V，
滑動變阻器接入電路中的電阻：
R_滑′=$\frac{{U}_{滑}′}{I′}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω．
故答案為：（1）15；（2）6；（3）9．

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)圖象得出電壓對應(yīng)的電流，要注意額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等．