Question

如圖1所示的電路中，電源電壓為9V且保持不變，燈泡上標有“6V　6W”字樣，此燈泡的電流隨電壓變化關系如圖2所示，求：

（1）燈泡正常發光時電流表的示數；
（2）此燈泡正常發光10min所消耗的電能；
（3）當電流表示數為0.6A時，求此時電壓表的示數及滑動變阻器R接入電路的阻值．

Answer 1

解：（1）燈泡正常發光時兩端的電壓為6V，由乙圖可知正常發光時的電流為1.0A；
（2）燈泡正常發光時的功率P=6W，
10min所消耗的電能：
W=Pt=6W×10×60s=3600J；
（3）由圖可知，電流表的示數為0.6A時，電壓表示數U_L=2V，
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動變阻器的電壓：
U_R=U_總-U_L=9V-2V=7V，
滑動變阻器接入電路的電阻為：
R==≈11.7Ω．
答：（1）燈泡正常發光時電流表的示數為1.0A；
（2）此燈泡正常發光10min所消耗的電能為3600J；
（3）當電流表示數為0.6A時，電壓表的示數為2V，滑動變阻器R接入電路的阻值約為11.7Ω．
分析：（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，由圖象讀出正常發光時的電流即為電流表的示數；
（2）根據W=Pt求出燈泡正常發光10min所消耗的電能；
（3）根據圖象讀出電流表示數為0.6A時，燈泡兩端的電壓即為電壓表的示數，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器R接入電路的阻值．
點評：燈泡電阻會隨著溫度的升高而發生變化，故應注意不同電壓下的電阻不同及電燈的正常發光指的是工作在額定狀態下．