Question

8．小科同学在进行电学实验．他设计了如图甲所示的电路图，图乙为小科连接的实验电路，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样．小科通过实验测得小灯泡的电流随电压的变化曲线如图丙所示．

（1）小科连接的电路，其中有一根导线连接错误；请在错误的导线上打“×”，并将改制后的导线在图中画线表示，导线不许交叉；
（2）小灯泡正常发光时电阻为多少欧？
（3）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少瓦？
（4）当电压表的示数如图丁所示时，整个电路10s内消耗的电能是多少焦？

Answer 1

分析 （1）实验中，电压表应并联在灯泡两端测其电压；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此时灯泡的电阻；
（3）根据图象可知当电流表的示数为0.7A时灯泡两端的电压，根据P=UI求出电功率；
（4）根据图丁读出电压表的示数，根据图象读出通过灯泡的电流，根据串联电路的电流特点和W=UIt求出整个电路10s内消耗的电能．

解答 解：（1）电压表应并联在灯泡两端，如下图所示：

（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（3）由图乙可知，当电流表的示数I′=0.7A时，灯泡两端的电压U_L′=3V，
则小灯泡的电功率：
P_L′=U_L′I′=3V×0.7A=2.1W；
（4）由图丁可知，灯泡两端的电压U_L″=2V，
由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，即电路中的电流I″=0.5A，
则整个电路10s内消耗的电能：
P=UI″t=9V×0.5A×10s=45J．
答：（1）如上图所示；
（2）小灯泡正常发光时电阻为6Ω；
（3）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为2.1W；
（4）当电压表的示数如图丁所示时，整个电路10s内消耗的电能是45J．

点评 本题考查了实物电路图的连接和电功率公式、电功公式的应用，关键是根据图象读出灯泡两端电压和通过的电流值．