Question

【题目】如图甲是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，灯泡L标有“6V 6W”的字样。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，灯泡I﹣U关系图像如图乙所示（AB的阻值不随温度变化）。求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻；

(2)小灯泡正常发光1 min消耗的电能；

(3)电阻丝AB的阻值；

(4)当AB连入电路的阻值RAB =2.5 Ω时，灯泡消耗的功率为3.2 W，求此时灯丝的阻值。

Answer 1

【答案】(1)6Ω；(2)360J；(3)5Ω

【解析】

(1)由图乙可知小灯泡正常发光时的电流是1A，小灯泡正常工作时的电阻

RL==6Ω

(2)小灯泡正常工作1min消耗的电能

W=Pt=6W×60s=360J

(3)由图甲可知，当滑片滑到B端时，AB不接入电路，此时灯泡两端电压等于电源电压，故电源电压是6V。当滑片滑到A端时，由图乙可知，电路中的电流是0.5A，小灯泡两端的电压是1.5V。AB两端电压

UAB=U-UL=6V-1.5V=4.5V

AB的电阻

RAB==9Ω

AB的电阻是9Ω。

(4)当AB连入电路的阻值是2.5Ω时，电路中的电流

I=①

小灯泡的功率

P=()2RL=3.2W

联立①②可得

RL=1.25Ω或5Ω

由图乙可知，RL连入电路中的电阻最小值为

Rmin==3Ω

故RL的电阻为5Ω。

答：(1)小灯泡正常发光时的电阻是6Ω；

(2)小灯泡正常发光1 min消耗的电能是360J；

(3)电阻丝AB的阻值是9Ω；

(4)此时灯丝的阻值是5Ω。