Question

如图甲所示，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡上标有“2.5V”的字样，图乙是通过小灯泡的电流与它两端的电压关系的图象．
求：
（1）当小灯泡两端的电压为2V时，灯丝的电阻．
（2）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻是多少？
（3）当小灯泡正常发光时，整个电路的总功率是多少？

Answer 1

解：（1）由图可知当小灯泡两端电压为2V时，电流为0.28A，
灯丝的电阻：
R==≈7.1Ω；
（2）灯泡正常发光时，U_L额=2.5V，I_L额=0.3A，
∵灯泡与滑动变阻器串联，
∴电路中的电流I=I_L额=0.3A
滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L额=4.5V-2.5V=2V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R_滑==≈6.7Ω；
（3）小灯泡正常发光时，整个电路的总功率：
P=UI=4.5V×0.3A=1.35W．
答：（1）当小灯泡两端的电压为2V时，灯丝的电阻约为7.1Ω；
（2）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻约为6.7Ω
（3）当小灯泡正常发光时，整个电路的总功率是1.35W．
分析：（1）由乙图可知当电压为2V时通过小灯泡的电流，则由欧姆定律可求得灯丝的电阻；
（2）小灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图乙读出对应的电流即为串联电路的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值；
（3）根据P=UI求出电路消耗的总电功率．
点评：由灯泡的I-U图象找出电压U对应的电流I、熟练应用欧姆定律、电功与电功率公式可正确解题．