Question

20．一只小灯泡上标有“6V W”字样，由于字迹磨损，某物理兴趣小组同学想知道小灯泡的额定功率，于是进行了实验探究，同学们根据实验数据描绘出了小灯泡两端电压U和通过小灯泡电流I的关系，如图所示，求：
（1）小灯泡上被磨损掉的数值为多少？
（2）当灯泡两端电压为2V时，灯泡发光时的电阻；
（3）当小灯泡两端电压为2V时，通电1min消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）由灯泡上标出额定电压，由图象读出此时灯泡电流，根据P=UI计算额定功率值的大小；
（2）由图象读出灯泡电压为2V时的电流，由R=$\frac{U}{I}$计算灯泡此时电阻；
（3）根据W=UIt计算灯泡通电1min消耗的电能．

解答 解：
（1）由图象，当灯泡电压为6V时，通过灯泡的电流为0.5A，
所以灯泡的额定功率：
P_额=U_额I_额=6V×0.5A=3W；
（2）由图象，当灯泡电压为2V时，通过灯泡的电流为0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得此时灯泡的电阻：
R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω；
（3）当小灯泡两端电压为2V时，通电1min消耗的电能：
W=U′I′t=2V×0.4A×60s=48J．
答：
（1）小灯泡上被磨损掉的数值为3W；
（2）当灯泡两端电压为2V时，灯泡发光时的电阻为5Ω；
（3）当小灯泡两端电压为2V时，通电1min消耗的电能为48J．

点评 本题考查了电功率、欧姆定律和电能计算公式的应用，能从图象上获取有用数据是解题的关键．