Question

【题目】已知A灯标着“6V 3W”， B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。 A灯和B 灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则：

（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。

Answer 1

【答案】（1）16200J；（2）4Ω； （3）3.2W

【解析】试题分析：（1）将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：P=PA +PB =3W+6W=9W，由P=W/t可得，30min内电路消耗的电能：W=Pt=9W×30×60s=16200J；（2）当A灯正常发光，I=0.5A时，由图知IB=I=0.5A，UB=2V，此时B灯电阻RB=UB/I=2V/0.5A=4Ω；（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，由P=UI可知，变阻器的电压为A灯电压的2倍，即U变 =2UA ，根据串联电路的电压特点可知，电源电压U=U变 +UA =2UA +UA =3UA，所以此时A灯两端的电压：UA =U/3=12V/3=4V，由图甲可知，此时A灯的电流（即串联电路的电流）：I=IA =0.4A，变阻器两端的电压：U变 =2UA =2×4V=8V，此时滑动变阻器的功率：P变 =U变 I=8V×0.4A=3.2W。