Question

在图1的电路中，电源电压为9V且保持不变，小灯泡上标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随小灯泡两端电压的变化关系如图2所示．求：
（1）求小灯泡正常发光5min所消耗的电能？
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为多少V？
（3）当电压表示数为5V时，此时电路消耗的总功率为多少？

Answer 1

解：（1）灯泡正常发光时的功率为6W，正常发光5min所消耗的电能：
W=P_Lt=6W×5×60s=1800J；
（2）由图象可知，当电流表示数为0.4A时，小灯泡两端的电压为1V，
∵串联电路中总电压等于各分电阻之和，
∴电压表的示数：
U_R=U-U_L′=9V-1V=8V；
（4）当电压表示数为5V时，灯泡两端的电压：
U_L″=U-U_R′=9V-5V=4V，
由图象可知，电路中的电流I=0.8A，
此时电路消耗的总功率：
P=UI=9V×0.8A=7.2W．
答：（1）小灯泡正常发光5min所消耗的电能为1800J；
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为8V；
（3）当电压表示数为5V时，此时电路消耗的总功率为7.2W．
分析：（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据W=UIt求出小灯泡正常发光5min所消耗的电能；
（2）根据图2可查出灯泡电流为0.4A时的电压，然后根据串联电路电压特点求得电压表示数；
（3）根据串联电路的电压特点求出当电压表示数为5V时灯泡两端的电压，由图2读出电路中的电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率．
点评：本题考查了串联电路的特点和电功公式、电功率公式的应用，关键是根据图象得出相应的关系，要特别注意灯泡的电阻随两端的电压发生变化．