Question

12．如图甲电路，电源电压为9V且保持不变，小灯炮标有“6V  6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．求：
（1）小灯炮正常发光时电阻为多少欧？
（2）当电流表的示数为0.7A时，此时小灯泡的电功率为多少瓦？
（3）当电压表的示数为2V时，滑动变阻器连入的阻值是多少欧姆？

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出电流，根据欧姆定律求出小灯炮正常发光时电阻；
（2）串联电路中各处的电流相等，根据图象读出通过灯泡电流为0.7A时灯泡两端的电压，根据P=UI求出此时灯泡的电功率；
（3）由图象读出电压表示数为2V时通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据串联电路电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入的阻值．

解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡正常发光时的电压U_L额=6V，由图象可知通过灯泡的电流I_L额=1.0A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻：
R_L额=$\frac{{U}_{L额}}{{I}_{L额}}$=$\frac{6V}{1.0A}$=6Ω；
（2）当电流表的示数为0.7A时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由图象可知，当I₁=I=0.7A时，U_L=3V，
此时小灯泡的电功率：
P₁=U₁I₁=3V×0.7A=2.1W；
（3）由图象知，当电压表的示数U₂=2V时，电路中的电流I₂=0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U₂=9V-2V=7V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{7V}{0.5A}$=14Ω．
答：（1）小灯炮正常发光时电阻为6Ω；
（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为2.1W；
（3）当电压表的示数为2V时，滑动变阻器连入的阻值是14Ω．

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，关键是根据图象读出电流、电压的对应值．