题目内容
【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?
【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.