Question

【题目】如图是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的正常工作的电压为10V.闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像（实线部分）如图所示.（电阻丝AB的阻值不随温度变化），求：

（1）小灯泡的正常工作的电阻；
（2）电源电压；
（3）电阻丝AB的阻值；
（4）当AB连入电路的阻值R1=20Ω时，通过作图求出小灯泡此时的电阻.

Answer 1

【答案】
（1）解：已知小灯泡正常工作电压为10V，由小灯泡I-U关系图像可知，U=10V时，通过灯泡的电流I=0.4A，所以小灯泡的正常工作电阻

（2）解：闭合开关S，滑片P从最左端A滑到最右端B时，滑动变阻器的阻值为0，电路中只有小灯泡，小灯泡正常发光，所以电源电压等于小灯泡两端电压U=10V

（3）解：当滑动变阻器滑片在A端时，电阻丝AB与小灯泡L串联，由小灯泡I—U图像可知UL=2V，I=0.2A

所以，电阻丝AB的阻值 R= .

（4）解：当AB连入电路的阻值为R1=20Ω时，电灯两端的电压关系满足条件U灯=10V-20Ω×I，图像如下：

由图像可知，U灯=4V I灯=0.3A

所以小灯泡的实际电阻 R灯=

【解析】（1）由小灯泡I-U关系图像可知，U=10V时，通过灯泡的电流I=0.4A，根据欧姆定律求出灯丝的电阻；
（2）滑片P从最左端A滑到最右端B时，滑动变阻器的阻值为0，电路中只有小灯泡，小灯泡正常发光，所以电源电压等于小灯泡两端电压U=10V；
（3）当滑动变阻器滑片在A端时，电阻丝AB与小灯泡L串联，由小灯泡I—U图像可知UL=2V，I=0.2A，进而求出电阻丝AB的阻值；
（4）当AB连入电路的阻值R1=20Ω时，通过作图求出小灯泡此时的电阻.