题目内容
【题目】如图甲所示的电路图,电源电压为9V且保持不变,小灯泡L标有“6V 6W”的字样,闭合开关S后,将滑动变阻器划片P从某点A移到另一点B的过程中(图中未标出),电流表与电压表表示数的变化曲线如图乙所示.求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光60s消耗的电能;
(3)小灯泡电功率为2.1W的电阻;
(4)滑片P在A、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率之差.
【答案】(1)小灯泡正常发光时的电阻为6Ω;
(2)小灯泡正常发光60s消耗的电能为360J;
(3)小灯泡电功率为2.1W的电阻为4.3Ω;
(4)滑片P在A、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率之差为0.5W.
【解析】试题分析:(1)根据灯泡铭牌可以知道灯泡的额定电压与额定功率,应用电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电阻.
(2)已知功率与时间,由W=Pt可以求出灯泡消耗的电能.
(3)由图示图象求出电压对应的电流,然后应用欧姆定律求出灯泡电阻.
(4)由图示图象求出灯泡电压对应的电流,由P=UI求出灯泡功率,然后求出功率之差.
解:(1)由P=可知,灯泡正常发光时电阻:R===6Ω;
(2)灯泡正常发光t=60s消耗的电能:W=Pt=6W×60s=360J;
(3)由图示图象可知,灯泡两端电压U=3V时通过灯泡的电流I=0.7A,
灯泡实际功率P=UI=3V×0.7A=2.1W,
由I=可知此时灯泡电阻:R==≈4.3Ω;
(4)由图示电路图可知,滑片在A、B两点时,滑动变阻器两端电压与电流为:
UA=9V﹣2V=7V,IA=0.5A,UB=9V﹣6V=3V,IB=1A,
功率之差:△P=PA﹣PB=UAIA﹣UBIB=7V×0.5A﹣3V×1A=0.5W;
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为6Ω;
(2)小灯泡正常发光60s消耗的电能为360J;
(3)小灯泡电功率为2.1W的电阻为4.3Ω;
(4)滑片P在A、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率之差为0.5W.