Question

【題目】已知A燈標(biāo)著“6V 3W”，B燈標(biāo)著“6V 6W”，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格“50Ω 2A”。A燈和B燈中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示。則：

（1）求A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻；

（2）將A，B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端，求1 min內(nèi)電路消耗的電能；

（3）將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端，如圖乙所示，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是A燈功率的2倍時(shí)，求滑動(dòng)變阻器的功率。

Answer 1

【答案】(1) 12Ω；(2) 2700J；(3) 3.2W

【解析】

(1)由知道，A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻是：

；

(2)將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，由于并聯(lián)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(shí)際功率和額定功率相等，即PA=3W，PB =6W，電路的總功率是：

P總 =PA +PB =3W+6W=9W，

由 知道，5min內(nèi)電路消耗的電能是：

W總=P總 t=9W×5×60s=2700J；

(3)將A燈與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端時(shí)，由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器的功率是A燈功率的2倍，所以，由P=UI知道，U滑 =2UA′，由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓是：

U=U滑 +UA′=2UA′+UA′=3UA′=12V，

即UA′=4V，

U滑=2UA ′=2×4V=8V，

由圖象知道，此時(shí)電路中的電流是I=0.4A，所以，滑動(dòng)變阻器的功率是：

P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W。

答：(1) A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻是12Ω；

(2)1 min內(nèi)電路消耗的電能是2700J；

(3) 滑動(dòng)變阻器的功率3.2W。