Question

如图甲所示电路中，电源电压恒定，R为电阻箱，小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示．将电阻箱的阻值调为R₁=5Ω时，小灯泡恰能正常发光，电压表示数U₁=2V．求：

（1）小灯泡的额定功率P₀；
（2）电源电压U；
（3）若将电阻箱的阻值调为R₂时，小灯泡消耗的实际功率为P_L=0.1W，求R₂的值．

Answer 1

1W；4.5V；20Ω

解析试题分析：（1）∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L=2.5V，
∵灯泡正常发光，
∴灯泡的额定功率：
P₀=U_LI=2.5V×0.4A=1W；
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压：
U=U_R+U_L=2V+2.5V=4.5V；
（3）由图象可知，当电路中的电流I′=0.2A，U_L′=0.5V时，小灯泡消耗的实际功率为P_L=0.1W，
此时R₂两端的电压：
U₂=U-U_L′=4.5V-0.5V=4V，
则．
考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象得出小灯泡消耗的实际功率为P_L=0.1W时两端的电压和电路中的电流．