Question

2．如图甲电路所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为3V，求：
（1）电源电压
（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率
（3）当电压表的示数为2V时，电路通电10s所消耗的电能．

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，又知道滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）当电流表的示数为0.7A时，根据图象读出灯泡两端的电压，根据P=UI求出小灯泡的电功率；
（3）当电压表的示数为2V时，根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据W=UIt求出电路通电10s所消耗的电能．

解答 解：
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡正常发光时的电压U_L=6V，此时滑动变阻器两端电压U_R=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
U=U_L+U_R=6V+3V=9V；
（2）由图乙可知，当电流表示数为0.7A时，小灯泡两端电压为3V，
则小灯泡的电功率：
P_L=U_L′I_L=3V×0.7A=2.1W；
（3）由图乙可知，当电压表的示数为2V时，通过灯泡的电流为0.5A，即电路中的电流为0.5A，
则电路通电10s所消耗的电能：
W=UIt=9V×0.5A×10s=45J．
答：（1）电源电压为9V；
（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为2.1W；
（3）当电压表的示数为2V时，电路通电10s所消耗的电能为45J．

点评 本题考查了串联电路的特点和电功率公式、电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键．