Question

6．如图甲所示的电路中，电源电压保持6V不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从A向B移动过程中，电流表和电压表的变化关系如图乙所示，当灯泡两端电压为3V时．求：
①灯泡的电阻；
②灯泡的实际功率；
③滑动变阻器的滑片P移动到电阻最大端A时，电流表的示数是0.2A，求灯泡的实际功率和通电10s电流通过变阻器R₂做的功．

Answer 1

分析 由图灯泡与滑动变阻器串联，由图象数据根据欧姆定律计算灯泡电阻，由电功率公式计算灯泡实际功率；
根据图象得到电流为0.2A时灯泡两端电压，由P=UI计算实际功率，根据W=UIt计算10s电流通过变阻器R₂做的功．

解答 解：
①由图灯泡R₁与变阻器R₂串联，电压表测R₁两端电压，电流表测电路中电流，
由图象，当U₁=3V时，I₁=0.3A，
根据I=$\frac{U}{R}$得灯泡的电阻：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
②当灯泡两端电压为3V时实际功率：P₁=U₁I₁=3V×0.3A=0.9W；
③滑动变阻器的滑片P移动到电阻最大端A时，
I₁′=I₂=0.2A，
由图象可知：此时灯泡两端电压U₁′=2V，
所以灯泡的实际功率：P₁′=U₁′I₁′=2V×0.2A=0.4W；
滑动变阻器两端电压：U₂=U-U₁′=6V-2V=4V，
通电10s电流通过变阻器R₂做的功：W₂=U₂I₂t=4V×0.2A×10s=8J．
答：①灯泡的电阻为10Ω；
②灯泡的实际功率为0.9W；
③滑动变阻器的滑片P移动到电阻最大端A时，灯泡的实际功率为0.4W，通电10s电流通过变阻器R₂做的功为8J．

点评 本题考查了串联电路的特点，欧姆定律和电功率公式的应用，关键是从图象中获取有用信息．