Question

11．灯泡L的额定电压为6V，小星通过实验侧得其电流随电压变化的曲线如图．由图可知：
（1）当小灯泡L正常发光时，通过其灯丝的电流是0.6A；小灯泡的额定功率是多少？
（2）通过调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为3V，则此时小灯泡L消耗的实际功率为多少？
（3）若把它接到9V的电路中，要使它正常工作，应串联一个多大的电阻？

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过灯泡灯丝的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）由图象可知灯泡两端的电压为3V时通过的电流，根据P=UI求出此时小灯泡L消耗的实际功率；
（3）根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电压U_L=6V，由图象可知通过灯泡的电流I_L=0.6A，
则小灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_L=6V×0.6A=3.6W；
（2）由图象可知灯泡两端的电压U_L′=3V时，通过的电流I_L′=0.5A，
则小灯泡L消耗的实际功率：
P_L′=U_L′I_L′=3V×0.5A=1.5W；
（3）把灯泡接到9V的电路中时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，串联电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω．
答：（1）0.6；小灯泡的额定功率是3.6W；
（2）小灯泡两端的电压为3V时小灯泡L消耗的实际功率为1.5W；
（3）若把它接到9V的电路中，要使它正常工作，应串联一个5Ω的电阻．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图象中读出灯泡两端电压对应的电流，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．