Question

14．如图甲所示电路，电源电压为9V且保持不变，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．求：
（1）小灯泡正常发光时电阻为多少欧？
（2）当电流表的示数为0.5A时，小灯泡的电功率为多少瓦？
（3）当电压表的示数为5V时，整个电路5min内消耗的电能是多少焦？

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
（1）根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算出小灯泡的电阻值；
（2）由I-U图象求出电路电流为0.5A时，灯泡两端的电压，由电功率公式P=UI求出灯泡的实际功率；
（3）由I-U图象求出电压表示数为5V时的电路电流，然后由电功公式W=UIt求出整个电路消耗的电能．

解答 解：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，灯泡正常发光时的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）由I-U图象可知，当电流表的示数为0.5A时，小灯泡两端电压U_L′=2V；
小灯泡的电功率：P_L′=U_L′I′=2V×0.5A=1W；  
（3）由I-U图象可知，当电压表的示数为5V时，电路中的电流I=I_L″=0.9A，
整个电路5min内消耗的电能：
W=UIt=9V×0.9A×5×60s=2430J；
答：（1）小灯泡正常发光时电阻为6Ω；
（2）当电流表的示数为0.5A时，小灯泡的电功率为1W；
（3）整个电路5min内消耗的电能是2430J．

点评 本题考查了求电阻阻值、灯泡实际功率、电路消耗的电能，难度不大，是一道基础题，由I-U图象求出电压与电流是正确解题的关键．