Question

【題目】如圖甲電路所示，電源電壓恒定，小燈泡L標(biāo)有“6V 6W”的字樣，小燈泡L和定值電阻R的電流隨電壓的變化曲線如圖乙所示．求：
（1）小燈泡的額定電流．
（2）只閉合開關(guān)S，小燈泡L的實(shí)際功率為1W，若再閉合開關(guān)S1 ， 電路消耗的總功率．
（3）將圖甲電路中的燈泡L拆下后與一個滑動變阻器R′串聯(lián)在某電源上，如圖丙所示，調(diào)節(jié)滑片到中點(diǎn)時，電流表示數(shù)為0.5A，調(diào)節(jié)滑片到右端時，電流表示數(shù)為0.3A，求滑動變阻器的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI可得，小燈泡的額定電流：

I額= = =1A

（2）解：如圖甲電路所示，只閉合開關(guān)S時只有燈泡L工作，此時小燈泡L的實(shí)際功率為1W，由圖乙所示圖象可知，電壓電壓U=UL=2V，通過燈泡的電流IL=0.5A；

若再閉合開關(guān)S1，L和R并聯(lián)，因并聯(lián)電路各支路兩端電壓與電源電壓相等，則UR=UL=2V，

由圖乙所示圖象可知，此時通過R的電流IR=0.2A；

并聯(lián)電路各支路互不影響，則通過燈泡的電流仍為IL=0.5A；

所以，電路中的總電流：I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，

則電路消耗的總功率：P=UI=2V×0.7A=1.4W

（3）解：設(shè)滑動變阻器的最大阻值為R′，

當(dāng)調(diào)節(jié)滑片到中點(diǎn)時，電流表示數(shù)I1=0.5A，由圖乙可知，此時燈泡兩端的電壓UL=2V，

則由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓：

U=UL+I1× R′=2V+0.5A× R′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

當(dāng)調(diào)節(jié)滑片到右端時，電流表示數(shù)I2=0.3A，由圖乙可知，此時燈泡兩端的電壓UL′=1V，

則由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓：

U=UL′+I2R′=1V+0.3A×R′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因電源電壓不變，所以2V+0.5A× R′=1V+0.3A×R′，

解得R′=20Ω，即滑動變阻器的最大阻值為20Ω

【解析】（1）由燈泡銘牌可知燈泡的額定電壓與額定功率，由P=UI可求出小燈泡的額定電流．（2）圖甲所示電路，只閉合開關(guān)S時只有燈泡L工作，由圖乙所示圖象求出電源電壓與通過燈泡的電流；若再閉合開關(guān)S1 ， L和R并聯(lián)，從圖象中找出通過R的電流，然后根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)計(jì)算總電流，最后利用電功率公式P=UI求出電路消耗的總功率．（3）如圖丙所示，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)；根據(jù)電源電壓不變，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律建立方程組，從而進(jìn)行求解．、
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 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(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)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(jì)算公式(計(jì)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(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．