Question

10．如图甲所示，额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I-U图象，如图乙所示，则电源电压为6V，当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时，灯泡消耗的电功率为3.2W，此时灯丝的阻值为5Ω．

Answer 1

分析 （1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，灯泡两端的电压即为电源的电压，从图象中读出电源的电压；
（2）当变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I²R表示出灯泡的电功率，解方程得出灯泡电阻的可能值，然后求出电路中的电流，再与电路的最大电流相比较得出答案．

解答 解：
（1）当滑片在最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大为1A，灯泡两端的电压即为电源的电压，由图乙可知，电源电压U=6V；
（2）当变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{{R}_{L}+2.5Ω}$------①，
灯泡消耗的电功率：
P_L=I²R_L=（$\frac{6V}{{R}_{L}+2.5Ω}$）²×R_L=3.2W------②，
整理可得：4R_L²-25R_L+25Ω²=0，
解得：R_L=1.25Ω或R_L=5Ω，
当R_L=1.25Ω时，电路中的电流I=$\frac{6V}{1.25Ω+2.5Ω}$=1.6A＞1A，不符合题意；
当R_L=5Ω时，电路中的电流I=$\frac{6V}{5Ω+2.5Ω}$=0.8A＜1A，符合题意．
所以，此时灯泡的电阻为5Ω．
故答案为：6V；5．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的确定灯泡的电阻值是关键．