Question

在如圖1所示的電路中，電源電壓為9V且保持不變，燈泡上標有“6V 6W”字樣，電流表與電壓表的示數關系如圖2所示，試求：
（1）燈泡正常發光地的電阻．
（2）當電流表示數為0.4A時，燈泡的電阻．
（3）燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的電功率．

Answer 1

分析：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡正常發光時的功率和額定功率相等，根據P=UI和串聯電路的電流特點求出電路中的電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）根據圖象讀出電流表示數為0.4A時，燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出此時燈泡的電阻；
（3）根據串聯電路的電壓特點求出燈泡正常發光時滑動變阻器兩端的電壓，利用P=UI求出滑動變阻器消耗的電功率．

解答：解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡正常發光時的電壓為6V，功率為6W，
∵串聯電路中各處的電流相等，
∴根據P=UI可得，此時電路中的電流：
I=I_L=

PL

UL

=

6W

6V

=1A，
∵I=

U

R

，
∴燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

6V

1A

=6Ω；
（2）由圖象可知，當電流表的示數為0.4A時，燈泡兩端的電壓為1V，此時燈泡的電阻：
R_L′=

U′L

I′

=

1V

0.4A

=2.5Ω；
（3）∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴燈泡正常發光時，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
滑動變阻器消耗的電功率：
P_滑=U_滑I=3V×1A=3W．
答：（1）燈泡正常發光地的電阻為6Ω；
（2）當電流表示數為0.4A時，燈泡的電阻為2.5Ω；
（3）燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的電功率為3W．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據圖象得出相應的關系，要特別注意燈泡的電阻隨兩端的電壓發生變化．