Question

2．如图1所示，灯泡L标着“6V 6W”的字样，把灯泡L与电压恒为6V的电源相接，在t=0s时刻，合上开关S，测得流过灯泡L的电流与通电时间关系如图2所示．

（1）求灯泡L正常发光时的电流和电阻．
（2）闭合开关S的瞬间，通过灯丝的瞬间电流多大？瞬间的电功率多大？
（3）设灯泡正常发光时的电阻为R₁，闭合开关瞬间电阻为R₂，则R₁：R₂是多少？

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时，两端的电压和额定电压相等，根据P=UI求出电流，利用欧姆定律求出电阻；
（2）由图可知，闭合开关S瞬间，流过灯泡的电流；利用P=UI求出瞬间的电功率；
（3）根据欧姆定律分别求出合上开关瞬间和正常发光时的电阻，进一步求出两电阻的阻值之比．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为6W；
由P=UI可得：
正常发光时的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
则正常发光的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω．
（2）由图可知，当t=0s时，瞬间电流为I₀=6A，
则瞬间电功率P₀=UI₀=6V×6A=36W；
（3）灯泡正常发光时的电阻R₁=R=6Ω，
由I=$\frac{U}{R}$得：闭合开关瞬间电阻R₂=$\frac{U}{{I}_{0}}$=$\frac{6V}{6A}$=1Ω，
$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{6Ω}{1Ω}$=$\frac{6}{1}$．
答：（1）灯泡L正常发光时的电流和电阻分别为1A、6Ω．
（2）闭合开关S的瞬间，通过灯丝的瞬间电流为6A；瞬间的电功率为36W；
（3）R₁：R₂是6：1．

点评 分析这是一道电学基础题，但以图象提供一些信息考察学生获取信息的能力以及对于欧姆定律的灵活运用；对于图表题学生一定要弄清楚表中各个轴代表的意思，这题的横轴是代表时间，但要注意时间对应的数字还应×10^-2．