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所示．求：
（1）小灯泡的额定电流．
（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′串联在某电源上，如图丙所示，调节滑片到中点时，电流表示数为0.5A，调节滑片到右端时，电流表示数为0.3A，求滑动变阻器的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI可得，小灯泡的额定电流：

I额= = =1A

（2）解：如图甲电路所示，只闭合开关S时只有灯泡L工作，此时小灯泡L的实际功率为1W，由图乙所示图象可知，电压电压U=UL=2V，通过灯泡的电流IL=0.5A；

若再闭合开关S1，L和R并联，因并联电路各支路两端电压与电源电压相等，则UR=UL=2V，

由图乙所示图象可知，此时通过R的电流IR=0.2A；

并联电路各支路互不影响，则通过灯泡的电流仍为IL=0.5A；

所以，电路中的总电流：I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，

则电路消耗的总功率：P=UI=2V×0.7A=1.4W

（3）解：设滑动变阻器的最大阻值为R′，

当调节滑片到中点时，电流表示数I1=0.5A，由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL=2V，

则由串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压：

U=UL+I1× R′=2V+0.5A× R′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当调节滑片到右端时，电流表示数I2=0.3A，由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′=1V，

则由串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压：

U=UL′+I2R′=1V+0.3A×R′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因电源电压不变，所以2V+0.5A× R′=1V+0.3A×R′，

解得R′=20Ω，即滑动变阻器的最大阻值为20Ω

【解析】（1）由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，由P=UI可求出小灯泡的额定电流．（2）图甲所示电路，只闭合开关S时只有灯泡L工作，由图乙所示图象求出电源电压与通过灯泡的电流；若再闭合开关S1 ， L和R并联，从图象中找出通过R的电流，然后根据并联电路的特点计算总电流，最后利用电功率公式P=UI求出电路消耗的总功率．（3）如图丙所示，灯泡和滑动变阻器串联；根据电源电压不变，利用串联电路的电压特点和欧姆定律建立方程组，从而进行求解．、
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(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）)，还要掌握电功率的计算公式(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)的相关知识才是答题的关键．