Question

9．如圖1所示，電源電壓U=12V，R₁為定值電阻，阻值為24Ω，R₂為滑動(dòng)變阻器，R₂的最大阻值為48Ω，小燈泡標(biāo)有“6V  3W”字樣，小燈泡的U-I關(guān)系如圖2所示．求：

（1）小燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流是多少？
（2）S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值為多大？

Answer 1

分析 （1）額定電壓下燈泡正常工作，根據(jù)圖象直接讀出燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流．
（2）當(dāng)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)；根據(jù)圖象讀出當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電阻的阻值．

解答 解：（1）燈泡正常工作時(shí)，兩端的電壓為U_L=6V，由P=UI可得，
燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流I_L=$\frac{P}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）當(dāng)S閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，等效電路圖如下圖所示：

當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，由圖象可知電路中的電流I=0.4A，
滑動(dòng)變阻器接入電阻的阻值R_滑=$\frac{U-{U}_{L}^{′}}{I}$=$\frac{12V-4V}{0.4A}$=20Ω；
答：（1）小燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流是0.5A；
（2）滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值為20Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是開關(guān)的閉合、斷開時(shí)電路連接方式的判斷和根據(jù)圖象得出相關(guān)的信息．