Question

【题目】如图甲所示的电路图，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，将滑动变阻器划片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）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）小灯泡正常发光60s消耗的电能；
（3）小灯泡电功率为2.1W的电阻；
（4）滑片P在A、B位置时，滑动变阻器消耗的电功率之差．

Answer 1

【答案】
（1）

由P=可知，灯泡正常发光时电阻：R= ==6Ω；

（2）

灯泡正常发光t=60s消耗的电能：W=Pt=6W×60s=360J

（3）

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，

灯泡实际功率P=UI=3V×0.7A=2.1W，

由I=可知此时灯泡电阻：R==≈4.3Ω；

（4）

由图示电路图可知，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，

功率之差：△P=PA﹣PB=UAIA﹣UBIB=7V×0.5A﹣3V×1A=0.5W；

【解析】（1）根据灯泡铭牌可以知道灯泡的额定电压与额定功率，应用电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电阻．
（2）已知功率与时间，由W=Pt可以求出灯泡消耗的电能．
（3）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．
（4）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．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案．