Question

圖甲所示是小明的調(diào)光燈電路圖，他將粗細(xì)均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路，小燈泡的額定電壓為6V。閉合開關(guān)S后，滑片P從A端滑到B端的過程中，小燈泡的I—U關(guān)系圖像如圖乙所示。（電阻絲AB的阻值不隨溫度變化）

_{求：（1）小燈泡的額定功率；
（2）電阻絲AB的總電阻；
（3）當(dāng)AB連入電路的阻值R1=2.5Ω時(shí)，燈泡消耗的功率為3.2W，此時(shí)燈絲的阻值為多少。}

Answer 1

分析：（1）由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓U_額=6V時(shí)，I_額=1A。
P_額=U_額I_額=6V×1A=6W                                       （2分）
（2）由圖乙可知，當(dāng)P在B端時(shí)，電源電壓U=U_額=6V；
當(dāng)P在A端時(shí)，U_L=1.5V，I=0.5A，此時(shí)：
R_AB=U_AB/I=（U－U_L）/I=（6V－1.5V）/0.5 A =9Ω               （2分）
（3）此時(shí)有：I₁=U/（R₁+R_L）
P_L=I₁²R_L=〔U/（R₁+R_L）〕²R_L=〔6/（2.5+R_L）〕² R_L=3.2W
∴  R_L=1.25Ω或R_L=5Ω                                      （2分）
如果R_L=1.25Ω，則I₁=U/（R₁+R_L）=6V/（2.5Ω+1.25Ω）=1.6A＞I_額
∴  R_L=1.25Ω不合題意，舍去。
∴  R_L=5Ω                                                 （1分）