题目内容
18．
有两只灯泡，A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．（1）将A、B并联接在6V电源两端，求lmin内电路消耗的电能；
（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；
（3）将A与一个滑动变阻器（50Ω 2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，求滑动变阻器的功率．
分析 （1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，由W=Pt计算1min内电路消耗的电能；
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，说明B达到额定电压，由此根据图象判断A灯的电压和电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算其电阻；
（3）由P=I2R，滑动变阻器和A灯串联功率相等时，它们的电阻相等，所以电压相等，由图象根据P=UI可计算其功率．
解答 解：
（1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，
因为P=$\frac{W}{t}$，
所以1min内电路消耗的电能：
W总=P总t=（6W+3W）×60s=540J；
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，
因为P=UI，
所以：IA=IB=$\frac{{P}_{B}}{{U}_{B}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由图象此时UA=2V，
所以RA=$\frac{{U}_{A}}{{I}_{A}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，
根据P=I2R，当RA=R变时功率相等，
根据U=IR可知：UA′=U变=$\frac{1}{2}$×6V=3V，
由图象此时IA′=0.7A，
所以滑动变阻器的功率：P=PA=UA′IA′=3V×0.7A=2.1W．
答：（1）将A、B并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能为540J；
（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻为4Ω；
（3）滑动变阻器的功率为2.1W．
点评 本题考查了串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算，解题的关键是根据串联和并联电路特点从图象中获取有用的信息．
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