Question

【題目】圖1是小明設(shè)計(jì)的調(diào)光電路圖，他將粗細(xì)均勻的電阻絲AB通過(guò)滑片P連入電路，小燈泡的額定電壓為6V 。閉合開(kāi)關(guān)S后，滑片P從最左端A滑到最右端B的過(guò)程中，小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖2所示 。（電阻絲AB的阻值不隨溫度變化）
求：（1）小燈泡的額定功率；
（2）電阻絲AB的阻值；
（3）當(dāng)AB連入電路的阻值R1=2.5Ω時(shí)，燈泡消耗的功率為3.2W，此時(shí)燈絲的阻值為多少 。

Answer 1

【答案】解：（1）當(dāng)滑片P在B端時(shí)，由圖得知電源電壓與小燈泡額定電壓相等為6V，對(duì)應(yīng)的電流為1A
小燈泡的額定功率：PL=ULIL=6V×1A=6W 。
答：小燈泡的額定功率為6W．
（2）當(dāng)滑片P在A端時(shí)，由圖得小燈泡兩端的電壓為U小=1.5V，電流I小=0.5A
由于R與L串聯(lián)，則電阻絲兩端電壓：U絲=U﹣U小=6V﹣1.5V=4.5V，
由歐姆定律得電阻絲AB的電阻：R= ==9Ω 。
答：電阻絲AB的阻值為9Ω 。
（3）燈泡消耗的功率為：
P=I2RL=
將U=6V、R1=2.5Ω、P=3.2W代入上式中，
解得：RL=1.25Ω或5Ω
由圖可知，燈泡連入電路中的最小阻值為RL最小= ==3Ω，
所以RL=5Ω 。
答：此時(shí)燈絲的阻值為5Ω 。
【解析】（1）從圖象上找到燈泡的額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）從圖象上找到當(dāng)AB完全接入電路時(shí)，燈泡對(duì)應(yīng)的電壓和電流，因?yàn)殡娮鐰B與燈泡串聯(lián)，從而得出通過(guò)電阻AB的電流，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)求出AB兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電阻絲AB的阻值；
（3）已知燈泡消耗的功率、電源電壓以及AB連入電路的阻值R1的大小，根據(jù)公式P=I2R可求燈泡的電阻，從圖象上可以看出燈泡的最小電阻，從而判斷出燈泡此時(shí)的電阻 。
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；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即可以解答此題．