Question

在如图所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“O～0.6A”，电压表的规格为“O～15V”，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡中的电流随电压变化的关系如图所示．试求：
（1）灯泡正常发光时的电流．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数．
（3）灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由灯泡电流随电压变化关系读出正常发光时的电流．
（2）根据乙图可查出灯泡电流为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灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率．
解答：解：（1）灯泡正常发光时的电压为6V，由乙图可知正常发光时的电流为1A；
（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压之和，
∴此时电压表示数：
U_滑′=U-U_L=9V-1V=8V；
（3）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L额=9V-6V=3V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴滑动变阻器消耗的电功率：
P_滑=U_滑I_滑=U_滑I_L额=3V×1A=3W．
答：（1）灯泡正常发光的电流为1A；
（2）当电路中的电流为0.4A时，电压表的示数为8V；
（3）灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为3W．
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．