Question

【題目】如圖甲所示的電路圖，電源電壓為9V且保持不變，小燈泡L標有“6V 6W”的字樣，閉合開關S后，將滑動變阻器劃片P從某點A移到另一點B的過程中（圖中未標出），電流表與電壓表表示數的變化曲線如圖乙所示．求：

（1）小燈泡正常發光時的電阻；
（2）小燈泡正常發光60s消耗的電能；
（3）小燈泡電功率為2.1W的電阻；
（4）滑片P在A、B位置時，滑動變阻器消耗的電功率之差．

Answer 1

【答案】
（1）

由P=可知，燈泡正常發光時電阻：R= ==6Ω；

（2）

燈泡正常發光t=60s消耗的電能：W=Pt=6W×60s=360J

（3）

由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓U=3V時通過燈泡的電流I=0.7A，

燈泡實際功率P=UI=3V×0.7A=2.1W，

由I=可知此時燈泡電阻：R==≈4.3Ω；

（4）

由圖示電路圖可知，滑片在A、B兩點時，滑動變阻器兩端電壓與電流為：

UA=9V﹣2V=7V，IA=0.5A，UB=9V﹣6V=3V，IB=1A，

功率之差：△P=PA﹣PB=UAIA﹣UBIB=7V×0.5A﹣3V×1A=0.5W；

【解析】（1）根據燈泡銘牌可以知道燈泡的額定電壓與額定功率，應用電功率的變形公式可以求出燈泡正常發光時的電阻．
（2）已知功率與時間，由W=Pt可以求出燈泡消耗的電能．
（3）由圖示圖象求出電壓對應的電流，然后應用歐姆定律求出燈泡電阻．
（4）由圖示圖象求出燈泡電壓對應的電流，由P=UI求出燈泡功率，然后求出功率之差．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： 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，則通過的電流就越小．（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）；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才能得出正確答案．