Question

【题目】如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是6V 3W，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V，当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，且R2=2R1， 测绘出小灯泡的I-U图象如图乙所示，电源电压保持不变。

（1）根据小灯泡的I-U图象判断，小灯泡的阻值是否恒定________(选填恒定或不恒定)，用物理知识解释其原因是________。

（2）小灯泡正常发光时的电流是多少_______？

（3）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少_____？

（4）电源电压是多少_______？

Answer 1

【答案】不恒定 灯丝电阻随温度改变而改变 0.5A 0.5W 12V

【解析】

（1）根据表中图象，由实验数据分析小灯泡的阻值是否恒定；
（2）根据电功率的公式得到小灯泡正常发光时的电流；
（3）由图乙可知，小灯泡两端电压为2V时的电流，由P=UI可求实际功率；
（4）根据欧姆定律分别列出滑动变阻器滑片P在A点、B点的等式方程得到电源电压。

（1）根据小灯泡的I-U图象判断，小灯泡的阻值不恒定，其原因是灯丝电阻随温度改变而改变；

（2）小灯泡正常发光时的电流：；

（3）由图像可知小灯泡UL=2V时，IL′=0.25A，小灯泡的实际功率：P实=ULIL′=2V×0.25A=0.5W；

（4）P在A点时，U灯=4V，变阻器阻值R1，U=U灯+I1R1，

P在B点时，U灯′=2V，U=U灯′+I2R2，且R2=2R1------①，

由图象可得，I1=0.4A，I2=0.25A，

代入数据，U=4V+0.4R1------②，

U=2V+0.25R2------③，4V+0.4R1=2V+0.25×2R1，

解得，R1=20Ω，R2=40Ω，

代入②得，U=12V。

答：（1）不恒定；灯丝电阻随温度改变而改变；

（2）小灯泡正常发光时的电流是0.5A；

（3）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是0.5W；

（4）电源电压是12V。