Question

【題目】已知A燈標著“6V 3W”，B燈標著“6V 6W”，滑動變阻器R規格“50Ω 2A”．A燈和B燈中電流隨兩端電壓變化關系的圖象如圖甲所示．則：
（1）將A、B兩燈并聯接在6V電源兩端，求30min內電路消耗的電能；
（2）將A、B兩燈串聯接在某電源兩端，使A燈恰好正常發光，求此時B燈電阻；
（3）將A燈與滑動變阻器R串聯接在12V電源兩端，如圖乙所示．調節滑動變阻器，當滑動變阻器的功率是A燈功率的2倍時，求滑動變阻器的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：將A、B并聯接在6V電源兩端時，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，兩燈泡兩端的電壓均為額定電壓6V，實際功率和額定功率相等，即PA=3W，PB=6W，

電路的總功率：

P總=PA+PB=3W+6W=9W，

由P= 可得，30min內電路消耗的電能：

W總=P總t=9W×30×60s=1.62×104J

（2）解：將A、B兩燈串聯接在某電源兩端時，

因串聯電路中各處的電流相等，且A燈恰好正常發光，

所以，由圖象可知，電路中的電流I=IA=0.5A，

由圖甲可知，B燈泡兩端的電壓UB=2V，

由I= 可知，此時B燈電阻：

RB= = =4Ω

（3）解：將A燈與滑動變阻器R串聯接在12V電源兩端時，

因串聯電路中各處的電流相等，且滑動變阻器的功率是A燈功率的2倍，

所以，由P=UI可知，U滑=2UA′，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源的電壓：U=U滑+UA′=2UA′+UA′=3UA′=12V，

解得：UA′=4V，U滑=2UA′=2×4V=8V，

由圖象可知，此時電路中的電流I=0.4A，

則滑動變阻器的功率：

P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W

【解析】（1）將A、B并聯接在6V電源兩端時，兩燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，實際功率和額定功率相等，電路的總功率等于兩燈泡電功率之和，根據W=Pt求出30min內電路消耗的電能；（2）將A、B串聯接在某電源兩端，使A燈恰好正常發光，根據圖象讀出通過A燈的電流即為電路中的電流，再根據圖象讀出B燈兩端的電壓，根據歐姆定律求出此時B燈電阻；（3）將A與一個滑動變阻器串聯接在12V電源兩端時，通過它們的電流相等，根據P=UI可知R與A燈的電阻關系，根據串聯電路的電壓特點表示出電源的電壓即可求出A燈和滑動變阻器兩端的電壓，根據圖象讀出電路中的電流，利用P=UI求出滑動變阻器的功率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功率的計算公式(計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關知識才是答題的關鍵．