兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件:透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W 字样的小灯泡L和一个由一种特殊金属丝制成的导体R0.A.B.C是其外露的三个接线柱．为进一步了解导体R0的某些特征.他们使用了如图乙所示电源电压恒为6伏的实验装置:把导线M.N分别与A.C接线柱相连.闭合开关后移动滑动变阻器的滑片P.测得了一组电流表和电压表的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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2．兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件（如图甲所示）：透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L（阻值不变）和一个由一种特殊金属丝制成的导体R₀，A、B、C是其外露的三个接线柱．为进一步了解导体R₀的某些特征，他们使用了如图乙所示电源电压恒为6伏的实验装置：把导线M、N分别与A、C接线柱相连，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片P，测得了一组电流表和电压表的读数，并绘制成图丙所示曲线．求：

（1）小灯泡正常工作时，通过的电流是多大？
（2）一同学在原来连线的基础上，再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，此时电流表的示数是多少？
（3）若把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端．当小灯泡消耗的电功率为1.08W时，导体R₀消耗的功率为多大？

分析（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI可得通过灯泡的电流；
（2）用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端时，L与R₀并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知它们两端的电压，根据图象读出通过R₀的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流；
（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端时，R₀与L串联，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡L两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电阻R₀两端的电压，根据图象可知通过R₀的电流，利用P=UI可得导体R₀消耗的功率．

解答解：（1）由P=UI可得，小灯泡正常工作时通过的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端时，L与R₀并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U₀=U_L=6V，
由图象可知，通过R₀的电流是I₀=0.45A，通过L的电流I_L=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表的示数：
I=I_L+I₀=0.5A+0.45A=0.95A；
（3）灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端时，R₀与L串联，
当小灯泡消耗的电功率为1.08W时，
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡L两端的电压：
U_L′=$\sqrt{{P}_{L}′{R}_{L}}$=$\sqrt{1.08W×12Ω}$=3.6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R₀两端的电压：
U₀′=U-U_L′=6V-3.6V=2.4V，
由图象可知，此时通过R₀的电流I₀′=0.3A，
导体R₀消耗的功率：
P₀=U₀′I₀′=2.4V×0.3A=0.72W．
答：（1）小灯泡正常工作时，通过的电流是0.5A；
（2）一同学在原来连线的基础上，再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，此时电流表的示数是0.95A；
（3）若把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，当小灯泡消耗的电功率为1.08W时，导体R₀消耗的功率为0.72W．

点评本题考查了串并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R₀两端电压对应电流的判断以及电路连接方式的判断．

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