Question

【題目】有兩只燈泡，A燈“6V 6W”、B燈“6V 3W”，A和B中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示．

（1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，求1.5min內(nèi)電路消耗的電能；

（2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，求此時(shí)A燈電阻；

（3）將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器（50Ω 2A）串聯(lián)接在6V電源兩端，如圖乙所示．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是A燈功率的2倍時(shí)，求滑動(dòng)變阻器的功率．

Answer 1

【答案】（1）810J；（2）4Ω；（3）2W．

【解析】

(1)將A. B并聯(lián)接在6V電源兩端，因兩燈的額定電壓均為6V，且并聯(lián)電路各支路兩端電壓相同都等于電源電壓6V，所以A. B兩燈都正常發(fā)光，

由P=可得，1.5min內(nèi)電路消耗的電能：

W總=P總t=(PA+PB)=(6W+3W)×1.5×60s=810J；

(2)A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，

由P=UI可得，通過(guò)B燈的電流：

IB===0.5A，

串聯(lián)電路電流處處相等,則通過(guò)A燈的電流：IA=IB=0.5A，

由圖象可知,此時(shí)A燈的電壓：UA=2V，

由歐姆定律可得,此時(shí)A燈電阻：RA===4Ω；

(3)當(dāng)A與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，兩者電流相等，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的功率是A燈功率的2倍時(shí)，

由P=UI可知,變阻器的電壓為A燈電壓的2倍,即U變=2UA，

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電源電壓U=U變+UA=2UA+UA=3UA，

所以此時(shí)A燈兩端的電壓：UA=U=×6V=2V，

由圖甲可知,此時(shí)A燈的電流(即串聯(lián)電路的電流):I=IA=0.5A，

變阻器兩端的電壓：U變=2UA=2×2V=4V，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率：P變=U變I=4V×0.5A=2W.