Question

如图1所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，灯泡上标有“6V　6W”字样，此灯泡的电流随电压变化关系如图2所示，求：

（1）灯泡正常发光时电流表的示数；
（2）此灯泡正常发光10min所消耗的电能；
（3）当电流表示数为0.6A时，求此时电压表的示数及滑动变阻器R接入电路的阻值．

Answer 1

解：（1）灯泡正常发光时两端的电压为6V，由乙图可知正常发光时的电流为1.0A；
（2）灯泡正常发光时的功率P=6W，
10min所消耗的电能：
W=Pt=6W×10×60s=3600J；
（3）由图可知，电流表的示数为0.6A时，电压表示数U_L=2V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器的电压：
U_R=U_总-U_L=9V-2V=7V，
滑动变阻器接入电路的电阻为：
R==≈11.7Ω．
答：（1）灯泡正常发光时电流表的示数为1.0A；
（2）此灯泡正常发光10min所消耗的电能为3600J；
（3）当电流表示数为0.6A时，电压表的示数为2V，滑动变阻器R接入电路的阻值约为11.7Ω．
分析：（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由图象读出正常发光时的电流即为电流表的示数；
（2）根据W=Pt求出灯泡正常发光10min所消耗的电能；
（3）根据图象读出电流表示数为0.6A时，灯泡两端的电压即为电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器R接入电路的阻值．
点评：灯泡电阻会随着温度的升高而发生变化，故应注意不同电压下的电阻不同及电灯的正常发光指的是工作在额定状态下．