Question

【題目】如圖所示，圖甲是小謙同學研究調光燈的實驗電路圖，小燈泡規格是“6V 3W”，閉合開關S，當滑動變阻器滑片P在A點時，滑動變阻器連入電路的電阻為R1，電壓表的示數為4V，當滑動變阻器滑片P在B點時，滑動變阻器連入電路的電阻為R2，電壓表的示數為2V，且R2=2R1，測繪出小燈泡的I﹣U圖象如圖乙所示，電源電壓保持不變．

（1）根據小燈泡的I﹣U圖象判斷，小燈泡的阻值是否恒定 （選填“恒定”或“不恒定”），用物理知識解釋其原因是 ．

（2）小燈泡正常發光時的電流是多少A？

（3）小燈泡兩端電壓為2V時的實際功率是多少W？

（4）電源電壓是多少V？

Answer 1

【答案】（1）不恒定；燈絲電阻隨溫度改變而改變；（2）0.5A；（3）0.5W；（4）12V

【解析】

試題分析：（1）根據小燈泡的I﹣U圖象判斷，小燈泡的阻值不恒定，其原因是燈絲電阻隨溫度改變而改變；（2）由P=UI可得，小燈泡正常發光時的電流：IL===0.5A；（3）有圖象知，小燈泡UL=2V時，IL′=0.25A，小燈泡的實際功率：PL實=ULIL′=2V×0.25A=0.5W；（4）P在A點時，U燈=4V，變阻器阻值R1，由歐姆定律I=可得，U=U燈+I1R1，P在B點時，U燈′=2V，U=U燈′+I2R2，且R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，由圖象可得，I1=0.4A，I2=0.25A，代入數據，U=4V+0.4R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，U=2V+0.25R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，4V+0.4R1=2V+0.25×2R1，解得，R1=20Ω，R2=40Ω，代入②得，U=12V。