Question

【題目】如圖甲所示的電路中，R0是標(biāo)有“6V 6W”字樣的元件（阻值不變），R是滑動(dòng)變阻器，通過(guò)小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖象如圖乙所示．閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到最左端時(shí)，R0恰好正常工作．

（1）（1）求電源電壓；
（2）滑動(dòng)變阻器的滑片P在某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，求此時(shí)R接入電路中的阻值；
（3）當(dāng)燈L消耗的功率為4W時(shí)，求R0消耗的功率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由圖，滑片P滑到最左端時(shí)，R連入阻值為0，L與R0串聯(lián)，R0恰好正常工作，即U0=6V，

由P=UI，

IL=I0===1A，

由圖象乙，此時(shí)燈泡兩端電壓UL=8V，

所以電源電壓：U=UL+U0=8V+6V=14V；

答：電源電壓為14V；

（2）

解：由圖丙電壓表使用0﹣15V量程，分度值0.5V，電壓表示數(shù)為3V，即：U0′=3V，

由P=，所以R0===6Ω，

此時(shí)電路中電流：I′=IL′=IR=I0′===0.5A，

由乙圖象此時(shí)燈泡電壓UL′=2V，

所以R兩端電壓UR=U﹣UL′﹣U0′=14V﹣2V﹣3V=9V，

此時(shí)R接入電路中的阻值：R===18Ω；

答：滑動(dòng)變阻器的滑片P在某一位置時(shí)，R接入電路中的阻值為18Ω；

（3）

解：由乙圖象，當(dāng)燈泡電壓為5V時(shí)，電流為I″=0.8A，由P=UI可知，此時(shí)燈泡功率為4W，

所以R0消耗的功率：P0=I″2R0=（0.8A）2×6Ω=3.84W．

答：當(dāng)燈L消耗的功率為4W時(shí)，R0消耗的功率為3.84W．

【解析】（1）滑片P滑到最左端時(shí)，L與R0串聯(lián)，R0恰好正常工作，根據(jù)P=UI計(jì)算電路中電流，由圖象可知此時(shí)L兩端電壓，從而求得電源電壓；
（2）由丙圖讀出P在某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)（R0兩端電壓），由P=計(jì)算出R0電阻，由I=計(jì)算出此時(shí)電路中電流，
從圖象乙中讀出此燈泡兩端，從而計(jì)算出R兩端電壓和R連入的阻值；
（3）根據(jù)P=UI，由圖象讀出燈泡兩端的電壓和電流，根據(jù)P=I2R計(jì)算R0消耗的功率．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．