Question

如图（甲）所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，灯泡上标有“6V　6W”字样，此灯泡的电流随电压变化关系如图（乙）所示．

求：
（1）灯泡正常发光时电流表的示数；
（2）灯泡正常发光时的灯泡的阻值；
（3）灯泡正常发光5min所消耗的电能；
（4）当电流表示数为0.4A时，求此时电压表的示数及滑动变阻器R接入电路的阻值．

Answer 1

解：（1）灯泡正常发光时电流表的示数I===1A；
答：灯泡正常发光时电流表的示数是1A．
（2）灯泡正常发光时的灯泡的阻值R===6Ω；
答：灯泡正常发光时的灯泡的阻值是6Ω．
（3）灯泡正常发光5min所消耗的电能W=Pt=6W×5×60s=1800J；
答：灯泡正常发光5min所消耗的电能是1800J．
（4）由图乙可知，电流表示数即电路电流为0.4A时，灯泡电压是1V，即电压表示数是1V；
此时滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=9V-1V=8V，
滑动变阻器接入电路的阻值R_滑===20Ω；
答：此时电压表的示数是1V，滑动变阻器R接入电路的阻值是20Ω．
分析：由题意知，灯泡额定电压是6V，额定功率是6W；由电路图可知：
灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡电压；
（1）由电功率的变形公式I=可以求出灯泡正常发光时的电流；
（2）由欧姆定律可以求出灯泡正常发光时的电阻；
（3）由W=Pt可以求出灯泡正常工作5min所消耗的电能；
（4）由图乙所示图象求出电流为0.4A时，灯泡所对应的电压，
由串联电路特点求出滑动变阻器电压，然后由欧姆定律求出滑动变阻器阻值．
点评：本题难度不大，是一道简单的电学计算题，分析清楚电路结构、熟练应用电功率的变形公式、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题；由图象求出电流对应的电压，是解最后一问的关键．