Question

【题目】如图甲所示，电源电压为6V保持不变，灯泡L标有“6V　6W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，灯泡的电流跟其两端电压关系如图乙所示．求：
（1）灯泡L正常发光时电阻是多少Ω；
（2）当S1、S2闭合，滑片P位于变阻器的最左端，这时电流表的示数为多少A；
（3）当S1闭合S2断开，当电流表示数为0.8A时，变阻器在10min内消耗的电能是多少J；
（4）当S1闭合S2断开，电路中的最小电功率是多少W．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得，灯泡L正常发光时电阻：

RL= = =6Ω

（2）解：当S1、S2闭合，滑片P位于变阻器的最左端，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测干路中的电流，

通过L与R的电流分别为：

IL= = =1A，IR= = =0.6A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流表的示数：

I=IL+IR=1A+0.6A=1.6A

（3）解：当S1闭合S2断开，当电流表示数为0.8A时，变阻器R与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，

由图象可知，当电流表的示数为0.8A时，灯泡两端的电压UL′=3V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，变阻器两端电压：

UR=U﹣UL′=6V﹣3V=3V，

变阻器在10min内消耗的电能：

WR=URIt=3V×0.8A×10×60s=1440J

（4）解：当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，且各处的电流相等，

所以，U=UL″+I′R，即6V=UL″+I′×10Ω，

由图象可知，UL″=1V，I′=0.5A时符合，

则电路的最小功率：

P=UI′=6V×0.5A=3W

【解析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P= 求出灯泡L正常发光时电阻；（2）当S1、S2闭合，滑片P位于变阻器的最左端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测干路中的电流，根据欧姆定律求出通过L与R的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流；（3）当S1闭合S2断开，当电流表示数为0.8A时，变阻器R与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，根据图象读出电流表示数为0.8A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据W=UIt求出变阻器在10min内消耗的电能；（4）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，根据串联电路的特点得出等式，然后从图象中读出符合的电流和电压值，根据P=UI求出电路中的最小电功率．
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功的计算，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此题．