Question

【题目】小林在做测量小灯泡功率的实验时，连接了如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为2．5V，闭合开关后，将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中，电流表示数与电压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）当电压表示数为1V时，小灯泡在1min中内消耗的电能；

（3）灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值时最大阻值的五分之一。求电源电压？

Answer 1

【答案】（1）10Ω；（2）12J；（3）3．5V

【解析】试题分析：（1）灯泡正常发光时的电压UL=2．5V，由图乙可知通过灯泡的电流IL=0．25A，

由I=U/R可得，正常发光时的电阻：RL=UL/IL=2．5V/0．25A=10Ω；

（2）当电压表示数为1V时，由图乙可知通过的电流IL′=0．2A，

小灯泡在1min中内消耗的电能：W=UL′IL′t=1V×0．2A×60s=12J；

（3）当滑动变阻器的滑片位于P最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，

由图乙可知，电路中的最小电流I小=0．15A，电压表的示数UL″=0．5V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=I小R+UL″=0．15A×R+0．5V，

灯泡正常发光时，电源的电压：U=IL×1/5R+UL=0．25A×1/5R+2．5V，

因电源的电压不变，所以，0．15A×R+0．5V=0．25A×1/5R+2．5V，解得：R=20Ω，

电源的电压U=I小R+UL″=0．15A×20Ω+0．5V=3．5V。