Question

【题目】如图甲电路所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 6W”的字样，小灯泡L和定值电阻R的电流随电压的变化曲线如图乙．求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻．
（2）只闭合开关S，小灯泡L的实际功率为1W，若再闭合开关S1 ， 电路消耗的总功率．
（3）将图甲电路中的灯泡L拆下后与一个滑动变阻器R′串联在原电源上（如图丙电路所示），调节滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，求滑动变阻器接入电路的电阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可知，灯泡电阻：RL= = =6Ω；

答：小灯泡L正常发光时的电阻为6Ω．

（2）解：由图甲所示电路图可知，只闭合开关S，只有灯泡L接入电路，

此时，小灯泡L的实际功率为1W，由图乙所示图象可知，

灯泡两端电压为2V、通过灯泡的电流为0.5A，由此可知电源电压为2V，

由图甲所示电路图可知，再闭合开关S1，电阻与灯泡串联，通过电阻的电流为0.2A，

干路电流为：I=0.5A+0.2A=0.7A，电路消耗的总功率：P=UI=2V×0.7A=1.4W；

答：只闭合开关S，小灯泡L的实际功率为1W，若再闭合开关S1，电路消耗的总功率为1.4W．

（3）解：由图丙所示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，由图乙所示图象可知，

电流：I′=0.2A时，灯泡两端电压：UL′=0.5V，由I= 可知，滑动变阻器接入电路的阻值：

R′= = = =7.5Ω；

答：滑动变阻器接入电路的电阻值为7.5Ω．

【解析】（1）由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，由于电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电阻．（2）分析清楚图甲所示电路结构，由图乙所示图象求出电压与电流，然后应用并联电路特点与电功率公式P=UI求出电路消耗的总功率．（3）分析清楚图丙所示电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识可以得到问题的答案，需要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）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．