Question

10．現(xiàn)在一個(gè)電源電壓為10V的電源和一個(gè)“12V  12W”的燈泡，燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖象如圖所示．
（1）把電源和燈泡構(gòu)成一個(gè)閉合電路，求燈泡的電功率；
（2）若在（1）問的電路中再串聯(lián)一個(gè)規(guī)格為“20Ω  1A”的滑動(dòng)變阻器和量程為0～0.6A的電流表，求滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的最小值．

Answer 1

分析 （1）由圖象讀出燈泡電壓為10V時(shí)的電流，由P=UI計(jì)算燈泡的電功率；
（2）由P=UI計(jì)算燈泡正常發(fā)光電流，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和變阻器及電流表量程確定電路中最大電流，由此計(jì)算變阻器的最小值．

解答 解：
（1）把電源和燈泡構(gòu)成一個(gè)閉合電路，燈泡電壓等于電源電壓12V，
由圖象讀出燈泡電壓為10V時(shí)的電流為1.0A，
燈泡的電功率：P=UI=12V×1.0A=12W；
（2）由P=UI可得燈泡正常發(fā)光的電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{12W}{12V}$=1A，
變阻器允許通過最大電流1A，電流表量程0-0.6A，
根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等，所以電路中的最大電流為0.6A，此時(shí)變阻器連入阻值最小，
由圖象知，此時(shí)燈泡電壓為4.0V，
所以變阻器連入的阻值：
R_最小=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{最大}}$=$\frac{U-{U}_{L}}{{I}_{最大}}$=$\frac{12V-4.0V}{0.6A}$≈13.3Ω．
答：（1）把電源和燈泡構(gòu)成一個(gè)閉合電路，燈泡的電功率為12W；
（2）滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的最小值為13.3Ω．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是能從圖象中找到有用的數(shù)據(jù)．