Question

图甲所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。（电阻丝AB的阻值不随温度变化）

求：（1）小灯泡的额定功率；

（2）电阻丝AB的阻值；

（3）当AB连入电路的阻值R₁=2.5Ω时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）6W  （2）9Ω（3）5Ω

【解析】

试题分析：：（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6V，对应的电流为1A

小灯泡的额定功率：P_L=U_LI_L=6V×1A=6W．

答：小灯泡的额定功率为6W．

（2）当滑片P在A端时，由图得小灯泡两端的电压为U_小=1.5V，电流I_小=0.5A

由于R与L串联，则电阻丝两端电压：U_丝=U-U_小=6V-1.5V=4.5V，

由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：

答：电阻丝AB的阻值为9Ω．

（3）灯泡消耗的功率为：

将U=6V、R₁=2.5Ω、P=3.2W代入上式中，

解得：R_L=1.25Ω或5Ω

由图可知，灯泡连入电路中的最小阻值为

所以R_L=5Ω．

答：此时灯丝的阻值为5Ω．

考点：电功率、电功的计算

点评：本题考查电功率、电阻、电流、电压等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是根据图象和电路图分析数据，本题考查知识点较多，且难度挺大，属于一道难题．