Question

【題目】如圖甲所示的電路中，R0是標有“6V 6W”字樣的元件（阻值不變），R是滑動變阻器，通過小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖象如圖乙所示．閉合開關S，滑動變阻器的滑片P滑到最左端時，R0恰好正常工作．

（1）（1）求電源電壓；
（2）滑動變阻器的滑片P在某一位置時，電壓表的示數如圖丙所示，求此時R接入電路中的阻值；
（3）當燈L消耗的功率為4W時，求R0消耗的功率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由圖，滑片P滑到最左端時，R連入阻值為0，L與R0串聯，R0恰好正常工作，即U0=6V，

由P=UI，

IL=I0===1A，

由圖象乙，此時燈泡兩端電壓UL=8V，

所以電源電壓：U=UL+U0=8V+6V=14V；

答：電源電壓為14V；

（2）

解：由圖丙電壓表使用0﹣15V量程，分度值0.5V，電壓表示數為3V，即：U0′=3V，

由P=，所以R0===6Ω，

此時電路中電流：I′=IL′=IR=I0′===0.5A，

由乙圖象此時燈泡電壓UL′=2V，

所以R兩端電壓UR=U﹣UL′﹣U0′=14V﹣2V﹣3V=9V，

此時R接入電路中的阻值：R===18Ω；

答：滑動變阻器的滑片P在某一位置時，R接入電路中的阻值為18Ω；

（3）

解：由乙圖象，當燈泡電壓為5V時，電流為I″=0.8A，由P=UI可知，此時燈泡功率為4W，

所以R0消耗的功率：P0=I″2R0=（0.8A）2×6Ω=3.84W．

答：當燈L消耗的功率為4W時，R0消耗的功率為3.84W．

【解析】（1）滑片P滑到最左端時，L與R0串聯，R0恰好正常工作，根據P=UI計算電路中電流，由圖象可知此時L兩端電壓，從而求得電源電壓；
（2）由丙圖讀出P在某一位置時，電壓表的示數（R0兩端電壓），由P=計算出R0電阻，由I=計算出此時電路中電流，
從圖象乙中讀出此燈泡兩端，從而計算出R兩端電壓和R連入的阻值；
（3）根據P=UI，由圖象讀出燈泡兩端的電壓和電流，根據P=I2R計算R0消耗的功率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： 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），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：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．