Question

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和一个由某种金属材料制成的电阻R，A、B、C是其外露的三个接线柱．图乙为电源电压恒为6V的实验装置，其中M、O、N为三个接线柱．用导线先把M、N分别与A、B相连，再把O与M相连，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组电压表与电流表的读数，并绘制成如图丙所示的图线．则小灯泡L正常发光时的电阻是________Ω．拆除上述在A、B、C、M、O、N间所有连接导线，把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，电流表示数为0.35A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，小灯泡消耗的实际功率为________W．

Answer 1

12    0.98
分析：（1）由灯泡的铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R=计算出小灯泡L正常发光时的电阻．
（2）把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，则电阻R、灯泡L和滑动变阻器串联，电压表测量的是灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，由图象读出电阻R两端的电压，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P=UI求出小灯泡消耗的电功率．
解答：（1）∵U_L=6V，P_L=3W，
∴灯泡的电阻为：
R_L===12Ω．
（2）把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，电阻R、灯泡L和滑动变阻器串联，等效电路图如图所示：

此时电路中的电流为I′=0.35A，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器两端电压为：
U_滑=I′R_滑=0.35A×2Ω=0.7V
由图丙得对应0.35A的电阻R两端电压为2.5V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴灯泡两端的电压为：
U_L实=U-U_滑-U_L=6V-0.7V-2.5V=2.8V
此时小灯功率为：
P_L实=U_L实I′=2.8V×0.35A=0.98W．
故答案为：12；0.98．
点评：本题考查了学生对灯铭牌的理解和运用、串联电路的特点，欧姆定律、电功率的计算，以及从图象上读取有用信息的能力，是一道较难的题目．