Question

如圖甲所示，透明玻璃殼內(nèi)有一個標有“6 V　3 W”字樣的小燈泡L和一個由某種金屬材料制成的電阻R，A、B、C是其外露的三個接線柱．圖乙為電源電壓恒為6 V的實驗裝置，其中M、O、N為三個接線柱．用導線先把，M、N分別與A、B相連，再把O與M相連，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，測得多組電壓表與電流表的讀數(shù)，并繪制成如圖丙所示的圖線．求：

(1)小燈泡L正常發(fā)光時的電阻．

(2)在原來連線的基礎上，再用導線連接A、C，閉合開關S，當把滑片P移到最左端時，電流表的示數(shù)是多少？

(3)拆除上述在A、B、C、M、O、N間所有連接導線．把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，電流表示數(shù)為0.35 A，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2 Ω，小燈泡消耗的實際功率為多少？

Answer 1

答案：
解析：

答：(1)小燈泡L正常發(fā)光時的電阻為12 Ω． 　　(2)此時電流表的示數(shù)為0.95 A． 　　(3)小燈泡消耗的電功率為0.98 W． 　　分析：(1)由燈泡的銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，可利用公式R＝計算出小燈泡L正常發(fā)光時的電阻． 　　(2)用導線連接A、C兩個接線柱，閉合開關S，把滑片P移到左端時，滑動變阻器連入電路中電阻的為0，電阻R和燈泡L并聯(lián)，電流表測量的是干路中的總電流，此時燈泡正常工作，通過燈泡的電流和額定電流相等，知道燈泡的額定電壓和額定功率可利用公式I＝計算出燈泡正常工作時的電流；再從圖中找出當電壓為6 V時通過電阻R的電流值IR，利用并聯(lián)電路的電流特點求電流表的示數(shù)． 　　(3)把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2 Ω，則電阻R、燈泡L和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量的是燈泡兩端的電壓，知道此時電路中的電流，可利用公式U＝IR計算出滑動變阻器兩端的電壓，再從圖丙中查出當電流為0.35 A時，定值電阻兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，計算出燈泡兩端的電壓，最后再利用P＝UI求出小燈泡消耗的電功率． 　　解答：解：(1)∵UL＝6 V，PL＝3 W， 　　∴燈泡的電阻為： 　　RL＝＝12 Ω． 　　(2)用導線連接A、C兩個接線柱，閉合開關S，把滑片P移到左端時，等效電路圖如圖所示： 　　從圖可知，電阻R和燈泡L并聯(lián)，電流表測量的是干路中的總電流， 　　當電壓為6 V時，通過電阻R的電流值IR為0.45 A，此時燈泡正常發(fā)光， 　　而燈泡正常工作時的電流為：IL＝＝＝0.5 A， 　　∴干路中的總電流為：I＝IL＋IR＝0.45 A＋0.5 A＝0.95 A．即電流表的示數(shù)為0.95 A． 　　(3)把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2 Ω，電阻R、燈泡L和滑動變阻器串聯(lián)，等效電路圖如圖所示： 　　此時電路中的電流為＝0.35 A，而R滑＝2 Ω， 　　∴滑動變阻器兩端的電壓為：U滑＝R滑＝0.35 A×2 Ω＝0.7 V， 　　從圖丙可知，此時定值電阻R兩端的電壓為：＝2.5 V， 　　∴燈泡兩端的電壓為：UL實＝U－U滑－＝6 V－0.7 V－2.5 V＝2.8 V， 　　則此時小燈功率為：PL實＝UL實＝2.8 V×0.35 A＝0.98 W． 　　點評：本題考查了學生對燈銘牌的理解和運用、電路動態(tài)分析、串并聯(lián)電路的特點，歐姆定律、電功率的計算，以及從圖象上讀取有用信息的能力，是一道較難的題目．

提示：

歐姆定律的應用；電功率的計算．