Question

如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯炮标有“6V  6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．求：
（1）当小灯炮正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为多少Ω？
（2）当电流表的示数为0.5A时，小灯泡的电功率为多少W？
（3）当电压表的示数为3V时，整个电路10s内消耗的电能是多少J？

Answer 1

分析：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
（1）由I-U图象求出灯泡正常发光时电路电流，由串联电路特点求出滑动变阻器两端电压，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）由I-U图象求出电路电流为0.5A时，灯泡两端的电压，由电功率公式P=UI求出灯泡的实际功率；
（3）由I-U图象求出电压表示数为3V时的电路电流，然后由电功公式W=UIt求出整个电路消耗的电能．

解答：解：（1）由I-U图象可知，小灯泡正常发光时，
电路中电流I=I_L=1A，
滑动变阻器两端电压
U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
此时滑动变阻器连入电路的电阻为
R_滑=

U滑

I

=

3V

1A

=3Ω；
答：当小灯炮正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为3Ω．
（2）由I-U图象可知，当电流表的示数为0.5A时，小灯泡两端电压U_L′=2V；
小灯泡的电功率P_L′=U_L′I′=2V×0.5A=1W，
答：当电流表的示数为0.5A时，小灯泡的电功率为1W．  
（3）由I-U图象可知，当电压表的示数为3V时，
电路中的电流I″=I_L=0.7A，
整个电路10s内消耗的电能
W=UI″t=9V×0.7A×10s=63J；
答：当电压表的示数为3V时，整个电路10s内消耗的电能是63J．

点评：本题考查了求电阻阻值、灯泡实际功率、电路消耗的电能，难度不大，是一道基础题，由I-U图象求出电压与电流是正确解题的关键．