Question

【题目】如图甲所示，透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L和一个由某种金属材料制成的电阻R，A、B、C是其外露的三个接线柱．图乙为电源电压恒为6V的实验装置，其中M、O、N为三个接线柱．用导线先把，M、N分别与A、B相连，再把O与M相连，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组电压表与电流表的读数，并绘制成如图丙所示的图线．求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻．
（2）在原来连线的基础上，再用导线连接A、C，闭合开关S，当把滑片P移到最左端时，电流表的示数是多少？
（3）拆除上述在A、B、C、M、O、N间所有连接导线．把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，电流表示数为0.35A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，小灯泡消耗的实际功率为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：∵UL=6V，PL=3W，

∴灯泡的电阻为：

RL= =12Ω

（2）解：用导线连接A、C两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到左端时，等效电路图如图所示：

从图可知，电阻R和灯泡L并联，电流表测量的是干路中的总电流，

当电压为6V时，通过电阻R的电流值IR为0.45A，此时灯泡正常发光，

而灯泡正常工作时的电流为：IL= = =0.5A，

∴干路中的总电流为：I=IL+IR=0.45A+0.5A=0.95A．即电流表的示数为0.95A

（3）解：把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，电阻R、灯泡L和滑动变阻器串联，等效电路图如图所示：

此时电路中的电流为I′=0.35A，滑动变阻器两端电压为U滑=I′R滑=0.35A×2Ω=0.7V

由图丙得对应0.35A的电阻R两端电压为2.5V，

灯泡两端的电压为：UL实=6V﹣0.7V﹣2.5V=2.8V

则此时小灯功率为：PL实=UL实I′=2.8V×0.35A=0.98W

【解析】（1）由灯泡的铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R= 计算出小灯泡L正常发光时的电阻．（2）用导线连接A、C两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到左端时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，电阻R和灯泡L并联，电流表测量的是干路中的总电流，此时灯泡正常工作，通过灯泡的电流和额定电流相等，知道灯泡的额定电压和额定功率可利用公式I= 计算出灯泡正常工作时的电流；再从图中找出当电压为6V时通过电阻R的电流值IR ， 利用并联电路的电流特点求电流表的示数．（3）把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，则电阻R、灯泡L和滑动变阻器串联，电压表测量的是灯泡两端的电压，根据电路的特点可最终求出小灯泡消耗的电功率．
【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．