Question

8．小科同學(xué)在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)．他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，圖乙為小科連接的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓為9V且保持不變，小燈泡標(biāo)有“6V 6W”的字樣．小科通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡的電流隨電壓的變化曲線如圖丙所示．

（1）小科連接的電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤；請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，并將改制后的導(dǎo)線在圖中畫線表示，導(dǎo)線不許交叉；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為多少歐？
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.7A時(shí)，小燈泡的電功率為多少瓦？
（4）當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖丁所示時(shí)，整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能是多少焦？

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端測(cè)其電壓；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此時(shí)燈泡的電阻；
（3）根據(jù)圖象可知當(dāng)電流表的示數(shù)為0.7A時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出電功率；
（4）根據(jù)圖丁讀出電壓表的示數(shù)，根據(jù)圖象讀出通過燈泡的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和W=UIt求出整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能．

解答 解：（1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：

（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（3）由圖乙可知，當(dāng)電流表的示數(shù)I′=0.7A時(shí)，燈泡兩端的電壓U_L′=3V，
則小燈泡的電功率：
P_L′=U_L′I′=3V×0.7A=2.1W；
（4）由圖丁可知，燈泡兩端的電壓U_L″=2V，
由圖乙可知，通過燈泡的電流為0.5A，即電路中的電流I″=0.5A，
則整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能：
P=UI″t=9V×0.5A×10s=45J．
答：（1）如上圖所示；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為6Ω；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.7A時(shí)，小燈泡的電功率為2.1W；
（4）當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖丁所示時(shí)，整個(gè)電路10s內(nèi)消耗的電能是45J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物電路圖的連接和電功率公式、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出燈泡兩端電壓和通過的電流值．