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A？
（3）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少W？
（4）电源电压是多少V？

Answer 1

【答案】
（1）不恒定；灯丝电阻随温度改变而改变
（2）解：由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：

IL= = =0.5A；

答：小灯泡正常发光时的电流是0.5A；

（3）解：有图象知，小灯泡UL=2V时，IL′=0.25A，

小灯泡的实际功率：PL实=ULIL′=2V×0.25A=0.5W，

答：小灯泡两端电压为2V时的实际功率是0.5W；

（4）解：P在A点时，U灯=4V，变阻器阻值R1，由欧姆定律I= 可得，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：电源电压是12V．

【解析】解：（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； 答：不恒定；灯丝电阻随温度改变而改变；
【考点精析】通过灵活运用实际功率的概念，掌握实际功率（P）：用电器在实际电压下的功率即可以解答此题．