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1.如图甲电路所示,电源电压为9V且保持不变,小灯泡L标有“6V 6W”的字样,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P从某点A移到另一点B的过程中(图中未标出),电流表与电压表表示数的变化曲线如图乙所示.求:

(1)小灯泡正常发光60s消耗的电能;
(2)小灯泡电功率为2.1W的电阻;(保留一位小数)
(3)滑片P在A、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率之差.

分析 (1)已知额定功率与时间,由W=Pt可以求出灯泡消耗的电能.
(2)由图示图象求出电压对应的电流,然后应用欧姆定律求出灯泡电阻.
(3)由图示图象求出灯泡电压对应的电流,由P=UI求出灯泡功率,然后求出功率之差.

解答 解:
(1)由题知,灯泡的额定功率6W,灯泡正常发光t=60s消耗的电能:
W=Pt=6W×60s=360J;
(2)由图示图象可知,灯泡两端电压U=3V时,通过灯泡的电流I=0.7A,
此时灯泡实际功率P=UI=3V×0.7A=2.1W,
由I=$\frac{U}{R}$可知此时灯泡电阻:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.7A}$≈4.3Ω;
(3)由电路图知,L与R串联,电压表测L两端电压,
根据串联电路特点,由图象可知,滑片在A、B两点时,滑动变阻器两端电压与电流为:
UA=9V-2V=7V,IA=0.5A,UB=9V-6V=3V,IB=1A,
所以滑动变阻器消耗功率之差:
△P=PA-PB=UAIA-UBIB=7V×0.5A-3V×1A=0.5W.
答:(1)小灯泡正常发光60s消耗的电能为360J;
(2)小灯泡电功率为2.1W的电阻为4.3Ω;
(3)滑片P在A、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率之差为0.5W.

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,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.

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