Question

【題目】如圖所示，圖甲是小謙同學(xué)研究調(diào)光燈的實(shí)驗(yàn)電路圖，小燈泡規(guī)格是6V 3W，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在A點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為R1，電壓表的示數(shù)為4V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在B點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為R2，電壓表的示數(shù)為2V，且R2=2R1， 測(cè)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(jù)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(shí)解釋其原因是________。

（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流是多少_______？

（3）小燈泡兩端電壓為2V時(shí)的實(shí)際功率是多少_____？

（4）電源電壓是多少_______？

Answer 1

【答案】不恒定 燈絲電阻隨溫度改變而改變 0.5A 0.5W 12V

【解析】

（1）根據(jù)表中圖象，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析小燈泡的阻值是否恒定；
（2）根據(jù)電功率的公式得到小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；
（3）由圖乙可知，小燈泡兩端電壓為2V時(shí)的電流，由P=UI可求實(shí)際功率；
（4）根據(jù)歐姆定律分別列出滑動(dòng)變阻器滑片P在A點(diǎn)、B點(diǎn)的等式方程得到電源電壓。

（1）根據(jù)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）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：；

（3）由圖像可知小燈泡UL=2V時(shí)，IL′=0.25A，小燈泡的實(shí)際功率：P實(shí)=ULIL′=2V×0.25A=0.5W；

（4）P在A點(diǎn)時(shí)，U燈=4V，變阻器阻值R1，U=U燈+I1R1，

P在B點(diǎn)時(shí)，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(shù)據(jù)，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。

答：（1）不恒定；燈絲電阻隨溫度改變而改變；

（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流是0.5A；

（3）小燈泡兩端電壓為2V時(shí)的實(shí)際功率是0.5W；

（4）電源電壓是12V。