Question

【題目】如圖甲所示，透明玻璃殼內有一個標有“6V 3W”字樣的小燈泡L和一個由某種金屬材料制成的電阻R，A、B、C是其外露的三個接線柱．圖乙為電源電壓恒為6V的實驗裝置，其中M、O、N為三個接線柱．用導線先把，M、N分別與A、B相連，再把O與M相連，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，測得多組電壓表與電流表的讀數，并繪制成如圖丙所示的圖線．求：
（1）小燈泡L正常發光時的電阻．
（2）在原來連線的基礎上，再用導線連接A、C，閉合開關S，當把滑片P移到最左端時，電流表的示數是多少？
（3）拆除上述在A、B、C、M、O、N間所有連接導線．把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，電流表示數為0.35A，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2Ω，小燈泡消耗的實際功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：∵UL=6V，PL=3W，

∴燈泡的電阻為：

RL= =12Ω

（2）解：用導線連接A、C兩個接線柱，閉合開關S，把滑片P移到左端時，等效電路圖如圖所示：

從圖可知，電阻R和燈泡L并聯，電流表測量的是干路中的總電流，

當電壓為6V時，通過電阻R的電流值IR為0.45A，此時燈泡正常發光，

而燈泡正常工作時的電流為：IL= = =0.5A，

∴干路中的總電流為：I=IL+IR=0.45A+0.5A=0.95A．即電流表的示數為0.95A

（3）解：把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2Ω，電阻R、燈泡L和滑動變阻器串聯，等效電路圖如圖所示：

此時電路中的電流為I′=0.35A，滑動變阻器兩端電壓為U滑=I′R滑=0.35A×2Ω=0.7V

由圖丙得對應0.35A的電阻R兩端電壓為2.5V，

燈泡兩端的電壓為：UL實=6V﹣0.7V﹣2.5V=2.8V

則此時小燈功率為：PL實=UL實I′=2.8V×0.35A=0.98W

【解析】（1）由燈泡的銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，可利用公式R= 計算出小燈泡L正常發光時的電阻．（2）用導線連接A、C兩個接線柱，閉合開關S，把滑片P移到左端時，滑動變阻器連入電路的電阻為0，電阻R和燈泡L并聯，電流表測量的是干路中的總電流，此時燈泡正常工作，通過燈泡的電流和額定電流相等，知道燈泡的額定電壓和額定功率可利用公式I= 計算出燈泡正常工作時的電流；再從圖中找出當電壓為6V時通過電阻R的電流值IR ， 利用并聯電路的電流特點求電流表的示數．（3）把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2Ω，則電阻R、燈泡L和滑動變阻器串聯，電壓表測量的是燈泡兩端的電壓，根據電路的特點可最終求出小燈泡消耗的電功率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(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）)，還要掌握電功率的計算公式(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)的相關知識才是答題的關鍵．