Question

【題目】如圖甲是小明設計的調光電路圖，他將粗細均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路，燈泡L標有“6V 6W”的字樣。閉合開關S后，滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中，燈泡I﹣U關系圖像如圖乙所示（AB的阻值不隨溫度變化）。求：

(1)小燈泡正常發光時的電阻；

(2)小燈泡正常發光1 min消耗的電能；

(3)電阻絲AB的阻值；

(4)當AB連入電路的阻值RAB =2.5 Ω時，燈泡消耗的功率為3.2 W，求此時燈絲的阻值。

Answer 1

【答案】(1)6Ω；(2)360J；(3)5Ω

【解析】

(1)由圖乙可知小燈泡正常發光時的電流是1A，小燈泡正常工作時的電阻

RL==6Ω

(2)小燈泡正常工作1min消耗的電能

W=Pt=6W×60s=360J

(3)由圖甲可知，當滑片滑到B端時，AB不接入電路，此時燈泡兩端電壓等于電源電壓，故電源電壓是6V。當滑片滑到A端時，由圖乙可知，電路中的電流是0.5A，小燈泡兩端的電壓是1.5V。AB兩端電壓

UAB=U-UL=6V-1.5V=4.5V

AB的電阻

RAB==9Ω

AB的電阻是9Ω。

(4)當AB連入電路的阻值是2.5Ω時，電路中的電流

I=①

小燈泡的功率

P=()2RL=3.2W

聯立①②可得

RL=1.25Ω或5Ω

由圖乙可知，RL連入電路中的電阻最小值為

Rmin==3Ω

故RL的電阻為5Ω。

答：(1)小燈泡正常發光時的電阻是6Ω；

(2)小燈泡正常發光1 min消耗的電能是360J；

(3)電阻絲AB的阻值是9Ω；

(4)此時燈絲的阻值是5Ω。