Question

【题目】有两只灯泡，A灯“6V 6W”、B灯 “6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示．

（1）将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；
（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；
（3）将A与一个滑动变阻器（50Ω 2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，求滑动变阻器的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，因为 ，所以1min内电路消耗的电能：W总=P总t=（6W+3W）×60s=540J；
答：将A、B并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能为540J；
（2）解：A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，因为P=UI，
所以： ，由图象此时UA=2V，所以
答：将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻为4Ω；
（3）解：当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，
根据P=I2R，当RA=R变时功率相等，根据U=IR可知： ，由图象此时IA′=0．7A，
所以滑动变阻器的功率：P=PA=UA′IA′=3V×0．7A=2．1W.
答：将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，滑动变阻器的功率为2．1W.
【解析】（1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，由W=Pt计算1min内电路消耗的电能；
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，说明B达到额定电压，由此根据图象判断A灯的电压和电流，根据欧姆定律计算其电阻；
（3）由P=I2R，滑动变阻器和A灯串联功率相等时，则它们的电阻相等，所以电压相等，由图象根据P=UI可计算其功率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功的计算的理解，了解电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．