Question

5．如图1所示的电路中，电源电压为8V且保持不变，灯泡上标有“6V  6W”字样，此灯泡的电流随电压变化关系如图2所示，求：

（1）灯泡正常发光时电流表的示数；
（2）此灯泡正常发光10min所消耗的电能；
（3）当电流表示数为0.6A时，求此时滑动变阻器R接入电路的阻值．

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测L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，根据图象读出灯泡正常发光时的电流即为电路中电流表的示数；
（2）根据Q=UIt=Pt求出灯泡正常发光10min所消耗的电能；
（3）当电流表示数为0.6A时，根据图象读出灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根，欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡正常发光时为6V，功率为6W，
由图象可知，通过灯泡的电流为1A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电流表的示数为1A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，此灯泡正常发光10min所消耗的电能：
W_L=P_Lt=6W×10×60s=3600J
（3）由图象可知，当电流表示数为0.6A时，灯泡两端的电压U_L′=2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L′=8V-2V=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时滑动变阻器R接入电路的阻值：
R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω．
答：（1）灯泡正常发光时电流表的示数为1A；
（2）此灯泡正常发光10min所消耗的电能为3600J；
（3）当电流表示数为0.6A时，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，从图象中读出灯泡两端的电压和对应的电流值是关键．