Question

【题目】如图所示，图甲是小明同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“6V3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V；当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为1V，且R2=3R1，测绘出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，电源电压保持不变。

（1）根据小灯泡的I﹣U图象判断，小灯泡的阻值是否恒定？_____（选填“恒定”或“不恒定”）用物理知识解释其原因是_____。

（2）小灯泡正常发光时的电流是多少___________？

（3）小灯泡两端电压为4V时的实际功率是多少__________？

（4）电源电压是多少伏___________？

Answer 1

【答案】 不恒定 灯丝电阻随温度的改变而改变 0.5A 1.8W 13V

【解析】分析：（1）分析表中图象，根据实验数据分析得出结论；

（2）由变形可求小灯泡正常发光时的电流；

（3）由图乙可知，小灯泡两端电压为4V时的电流，根据求出灯泡的实际功率；

（4）当滑动变阻器滑片P在A点时，电压表的示数UL′=4V，变阻器阻值R1，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表测灯泡两端的电压，根据图象读出电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出电源的电压。

解答：（1）由小灯泡的I-U图象可知，电流与电压不成正比，说明小灯泡的阻值不恒定，其原因是灯丝电阻随温度的改变而改变；

（2）由可得，小灯泡正常发光时的电流：；

（3）由图象可知，小灯泡两端电压UL′=4V时，IL′=0.45A，则小灯泡的实际功率：；

（4）当滑动变阻器滑片P在A点时，电压表的示数UL′=4V，变阻器连入电路的电阻为R1，因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流，由 可得，电源的电压：，即； 当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数UL″=1V，R2=3R1，由图象可知，此时电路中的电流，则电源的电压：，即；由①②可得：R1=20Ω，U=13V。

故答案为： (1). 不恒定 (2). 灯丝电阻随温度的改变而改变 (3). 0.5A (4). 1.8W (5). 13V