Question

【题目】如图甲，电源电压恒定，通过电灯的电流与其两端电压变化关系如图乙，当滑动变阻器滑片滑到A点时，滑动变阻器两端的电压是U1 ， 此时电灯正常发光，电流表示数是0.5A，滑动变阻器消耗的功率P1=1W，当滑片滑到另一位置B点（图中未标出）时，滑动变阻器两端电压是U2 ， 已知U1：U2=2：3．
求：
（1）电灯的额定电压和额定功率
（2）电源电压大小
（3）滑片在B点时电灯的电阻大小（结果保留小数点后一位）．
（4）滑片在B点时滑动变阻器消耗的电功率P2 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流．

当滑动变阻器滑片滑到A点时，灯泡正常发光时的电流I=0.5A，

由图乙可知，灯泡两端的额定电压UL=2.5V，

则灯泡的额定功率：

PL=ULI=2.5V×0.5A=1.25W；

（2）解：当滑动变阻器滑片滑到A点时，滑动变阻器两端的电压：

U1= = =2V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：

U=UL+U1=2.5V+2V=4.5V；

（3）解：当滑片滑到另一位置B点时，由U1：U2=2：3可得，滑动变阻器两端的电压：

U2= U1= ×2V=3V，

此时灯泡两端的电压：

UL′=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V，

由图象可知，通过电灯的电流I′=0.35A，

由I= 可得，电灯的电阻：

RL= = ≈4.3Ω；

（4）解：滑片在B点时，滑动变阻器消耗的电功率：

P2=U2I′=3V×0.35A=1.05W．

【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流．（1）当滑动变阻器滑片滑到A点时，灯泡正常发光时的电流和额定电流相等，根据图乙读出灯泡的额定电压，根据P=UI求出灯泡的额定功率；（2）当滑动变阻器滑片滑到A点时，根据P=UI求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（3）当滑片滑到另一位置B点时，根据U1：U2=2：3求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电灯两端的电压，根据图象读出通过电灯的电流，根据欧姆定律求出电灯的电阻；（4）滑片在B点时，根据P=UI求出滑动变阻器消耗的电功率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： 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），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：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．