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)0.5A;(3)0.5W;(4)12V
【解析】
试题分析:(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)由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流:IL===0.5A;(3)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;(4)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。
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