Question

如圖甲所示，透明玻璃殼內(nèi)有一個(gè)標(biāo)有“6V  3W”字樣的小燈泡L和一個(gè)由某種金屬材料制成的電阻R，A、B、C是其外露的三個(gè)接線(xiàn)柱．圖乙為電源電壓恒為6V的實(shí)驗(yàn)裝置，其中M、O、N為三個(gè)接線(xiàn)柱．用導(dǎo)線(xiàn)先把，M、N分別與A、B相連，再把O與M相連，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，測(cè)得多組電壓表與電流表的讀數(shù)，并繪制成如圖丙所示的圖線(xiàn)．求：

（1）小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻．

（2）在原來(lái)連線(xiàn)的基礎(chǔ)上，再用導(dǎo)線(xiàn)連接A、C，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)把滑片P移到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)是多少？

（3）拆除上述在A、B、C、M、O、N間所有連接導(dǎo)線(xiàn)．把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表示數(shù)為0.35A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為2Ω，小燈泡消耗的實(shí)際功率為多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω．

（2）此時(shí)電流表的示數(shù)為0.95A．

（3）小燈泡消耗的電功率為0.98W．

【解析】（1）∵U_L=6V，P_L=3W，

∴燈泡的電阻為：

R_L==12Ω．

（2）用導(dǎo)線(xiàn)連接A、C兩個(gè)接線(xiàn)柱，閉合開(kāi)關(guān)S，把滑片P移到左端時(shí)，等效電路圖如圖所示：

從圖可知，電阻R和燈泡L并聯(lián)，電流表測(cè)量的是干路中的總電流，

當(dāng)電壓為6V時(shí)，通過(guò)電阻R的電流值I_R為0.45A，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，

而燈泡正常工作時(shí)的電流為：I_L===0.5A，

∴干路中的總電流為：I=I_L+I_R=0.45A+0.5A=0.95A．即電流表的示數(shù)為0.95A．

（3）把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開(kāi)關(guān)S，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為2Ω，電阻R、燈泡L和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，等效電路圖如圖所示：

此時(shí)電路中的電流為I′=0.35A，而R_滑=2Ω，

∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U_滑=I′R_滑=0.35A×2Ω=0.7V，

從圖丙可知，此時(shí)定值電阻R兩端的電壓為：U_R′=2.5V，

∴燈泡兩端的電壓為：UL_實(shí)=U﹣U_滑﹣U_R′=6V﹣0.7V﹣2.5V=2.8V，

則此時(shí)小燈功率為：P_L實(shí)=U_L實(shí)I′=2.8V×0.35A=0.98W．