Question

【題目】如圖甲所示的電路圖，電源電壓為9V且保持不變，小燈泡L標有“6V 6W”的字樣，閉合開關S后，將滑動變阻器滑片P從某點A移到另一點B的過程中（圖中未標出），電流表與電壓表表示數的變化曲線如圖乙所示．求：
（1）小燈泡正常發光時的電阻；
（2）小燈泡正常發光60s消耗的電能；
（3）滑片P在A、B位置時，滑動變阻器消耗的電功率之差．

Answer 1

【答案】
（1）解：已知燈泡的額定電壓和額定功率，由P= 可得小燈泡正常發光時的電阻：

RL= = =6；

答：小燈泡正常發光時的電阻為6；

（2）解：由P= 可得小燈泡正常發光60s消耗的電能：

W=P額t=6W×60s=360J；

答：小燈泡正常發光60s消耗的電能為360J；

（3）解：由電路圖知，L與R串聯，電壓表燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，

由乙圖可知，P在A時，UL=2V，I1=0.5A，

由串聯電路特點和P=UI可得滑動變阻器此時消耗的電功率：

P1=（U﹣UL）I1=（9V﹣2V）×0.5A=3.5W，

P在B時，UL′=6V，I2=1.0A，

此時滑動變阻器的電功率：

P2=（U﹣UL′）I2=（9V﹣6V）×1.0A=3.0W，

則兩處滑動變阻器電功率之差為：

△P=P1﹣P2=3.5W﹣3.0W=0.5W．

答：滑片P在A、B位置時，滑動變阻器消耗的電功率之差0.5W．

【解析】（1）由P= 計算小燈泡正常發光時的電阻；（2）由W=Pt計算小燈泡正常發光60s消耗的電能；（3）由電路圖知L與R串聯，電壓表燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，由圖象讀出滑片P在A、B位置時，燈泡兩端電壓和電路中電流，由串聯電路特點和P=UI分別計算滑動變阻器消耗的電功率，從而得到其電功率之差．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．