Question

12．如图甲是小明设计的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，灯泡的I-U图象如图乙所示，设AB的阻值不随温度变化．求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）电阻丝AB的阻值．

Answer 1

分析 （1）从图象上找到灯泡的额定电压对应的电流，根据公式P=UI求出灯泡的额定功率．
（2）从图象上找到当AB完全接入电路时，灯泡对应的电压和电流，因为电阻AB与灯泡串联，从而得出通过电阻AB的电流，根据串联分压的特点求出AB两端的电压，根据欧姆定律求出电阻丝AB的阻值．

解答 解：
（1）由图象知，小灯泡额定电压相等为6V，对应的电流为1A；
所以小灯泡的额定功率：P_额=U_额I_额=6V×1A=6W；
（2）由电路图知，电阻丝与灯泡串联，
当滑片在B端时，电阻丝连入阻值为0，此时电路只有灯泡连入电路，电路中电阻最小，电流最大，灯泡正常发光，
所以此时电源电压：U=U_额=6V，
当滑片P在A端时，电阻丝接入电路的电阻最大，此时电路中电流最小，
由图象知，小灯泡两端的电压为1.5V，电流I_最小=0.5A；
由串联电路的电压特点可知，电阻丝两端电压：U_丝=U-U_L=6V-1.5V=4.5V，
由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：
R=$\frac{{U}_{丝}}{{I}_{最小}}$=$\frac{4.5V}{0.5A}$=9Ω．
答：（1）小灯泡的额定功率为6W；
（2）电阻丝AB的阻值为9Ω．

点评 本题考查了滑动变阻器的使用以及欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据图象得出A点和B点对应电表的示数．