Question

14．将正常工作时的电压为2.5V的小灯泡连入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R₀的最大电阻为10Ω．闭合开关S，滑片从b端向a端滑动，直到小灯泡正常发光，得到如图乙所示的I-U图象．求：
（1）小灯泡正常工时的电阻．
（2）电源电压．

Answer 1

分析 （1）由图乙I-U图象找出灯泡额定电压对应的电流，然后由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）由电路图可知，当滑片位于b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图乙读出此时灯泡两端的电压和电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压．

解答 解：（1）由图象可知：当小灯泡正常工作时U_L=2.5V  I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，灯泡正常发光时的电阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（2）P在b端时，由图可知：U_L′=1V，I′=0.2A，
U_ab=I′R_ab=0.2A×10Ω=2V，
电源电压：U=U_L′+U_ab=1V+2V=3V．
答：（1）小灯泡正常工时的电阻为8.3欧姆．
（2）电源电压为3V．

点评 分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提，由I-U图象找出电压所对应的电流、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式是正确解题的关键．