Question

10．如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯泡标有“6V  6W”的字样，通过小灯泡的电流随其两端电压的变化曲线如图乙所示．求：

（1）小灯炮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3V时，整个电路10s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，根据图象读出电流，根据欧姆定律求出小灯炮正常发光时电阻；
（2）根据图象读出通过灯泡电流为0.5A时灯泡两端的电压，根据P=UI求出此时灯泡的电功率；
（3）由图象读出电压表示数为3V时通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据W=UIt求出整个电路10s内消耗的电能．

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额=6V，由图象可知通过灯泡的电流I_L额=1.0A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时灯泡的电阻：
R_L额=$\frac{{U}_{L额}}{{I}_{L额}}$=$\frac{6V}{1.0A}$=6Ω；
（2）由图象可知，当电流表的示数I=0.5A时，灯泡两端的电压U_L=2V，
此时小灯泡的电功率：
P_L=U_LI=2V×0.5A=1W；
（3）由图象知，当电压表的示数3V时，电路中的电流I′=0.7A，
整个电路10s内消耗的电能：
W=UI′t=9V×0.7A×10s=63J．
答：（1）小灯炮正常发光时电阻为6Ω；
（2）当电流表的示数为0.5A时，小灯泡的电功率为1W；
（3）当电压表的示数为3V时，整个电路10s内消耗的电能是63J．

点评 本题考查了欧姆定律和电功率公式、电功公式的应用，关键是根据图象读出电流、电压的对应值．