Question

6．如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V，滑動變阻器的最大阻值為15Ω，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端向左滑動過程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示．則小燈泡的額定功率24W，當(dāng)小燈泡正發(fā)光時，滑動變阻器1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為720J．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測L兩端電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)圖象讀出額定電壓下通過燈泡的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）當(dāng)滑片P位于最右端時，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，根據(jù)圖象讀出小燈泡兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和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；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡正常發(fā)光時變阻器兩端的電壓，根據(jù)Q=W=UIt求出滑動變阻器1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測L兩端電壓，電流表測電路中的電流
（1）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為12V時，通過的電流為2A，
則燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=12V×2A=24W；
（2）當(dāng)滑片P位于最右端時，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，
由圖象可知，燈泡兩端的電壓U_L′=3V，通過燈泡的電流I_L′=1A，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_R′=I′R=I_L′R=1A×15Ω=15V，
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_R′+U_L′=15V+3V=18V，
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=18V-12V=6V，
滑動變阻器1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q_R=W_R=U_RIt=U_RI_Lt=6V×2A×60s=720J．
故答案為：24；720．

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