Question

20．如图甲所示，额定功率为7.2W的小灯泡（灯泡电阻不变）与滑动变阻器串联在电路中，电源电压恒定，当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光．滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中，小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示，求：
（1）电源电压．
（2）小灯泡的电阻；
（3）当滑片P滑至B端时，小灯泡消耗的实际功率．

Answer 1

分析 （1）当滑片P滑至A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，根据图象读出电源的电压；
（2）当滑片P滑至A端时，根据额定电压电压下灯泡正常发光可知灯泡的额定电压，又知道灯泡的额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻；
（3）当滑片P滑至B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据图象读出灯泡两端的电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的实际功率．

解答 解：
（1）由图甲知，当滑片P滑至A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，
由图象可知，电源的电压U=6V；
（2）当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光，所以灯泡的额定电压：
U_L=U=6V，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{7.2W}$=5Ω；
（3）由图甲知，当滑片P滑至B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
由图象可知，此时灯泡两端的电压U_L′=2V，
则灯泡的实际功率：
P_L实=$\frac{{{U}_{L实}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（2V）^{2}}{5Ω}$=0.8W．
答：（1）电源电压为6V．
（2）小灯泡的电阻为5Ω；
（3）当滑片P滑至B端时，小灯泡消耗的实际功率为0.8W．

点评 本题考查了电功率公式的灵活应用，重点考查了学生的读图能力，从图象中获取有用的信息是关键．