Question

20．如图是某同学自制的调光台灯的电路提，他将粗细均匀的电阻丝AB（阻值不随温度变化）通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为10V，闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡I-U关系图象（实线部分）如图所示，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻R_L
（2）电阻丝AB的总阻值R_AB

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过灯泡的电流，利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（2）从图象上找到当AB完全接入电路时，灯泡对应的电压和电流，因为电阻AB与灯泡串联，从而得出通过电阻AB的电流，根据串联分压的特点求出AB两端的电压，根据欧姆定律求出电阻丝AB的阻值．

解答 解：（1）当滑片P在B端时，由图得知电源电压与小灯泡额定电压相等为10V，对应的电流为0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{10V}{0.4A}$=25Ω；
（2）当滑片P在A端时，由图得小灯泡两端的电压U_L′=2V，电流I=0.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻丝AB两端的电压：
U_AB=U-U_L′=10V-2V=8V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电阻丝AB的总阻值：
R_AB=$\frac{{U}_{AB}}{I}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω．
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为25Ω；
（2）电阻丝AB的总阻值为40Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出有用的信息，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．