Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓為6V保持不變，燈泡L標(biāo)有“6V　6W”字樣，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω，燈泡的電流跟其兩端電壓關(guān)系如圖乙所示．求：
（1）燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻是多少Ω；
（2）當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端，這時(shí)電流表的示數(shù)為多少A；
（3）當(dāng)S1閉合S2斷開，當(dāng)電流表示數(shù)為0.8A時(shí)，變阻器在10min內(nèi)消耗的電能是多少J；
（4）當(dāng)S1閉合S2斷開，電路中的最小電功率是多少W．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得，燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻：

RL= = =6Ω

（2）解：當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端，燈泡L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)干路中的電流，

通過(guò)L與R的電流分別為：

IL= = =1A，IR= = =0.6A，

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，干路電流表的示數(shù)：

I=IL+IR=1A+0.6A=1.6A

（3）解：當(dāng)S1閉合S2斷開，當(dāng)電流表示數(shù)為0.8A時(shí)，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，

由圖象可知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.8A時(shí)，燈泡兩端的電壓UL′=3V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，變阻器兩端電壓：

UR=U﹣UL′=6V﹣3V=3V，

變阻器在10min內(nèi)消耗的電能：

WR=URIt=3V×0.8A×10×60s=1440J

（4）解：當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且各處的電流相等，

所以，U=UL″+I′R，即6V=UL″+I′×10Ω，

由圖象可知，UL″=1V，I′=0.5A時(shí)符合，

則電路的最小功率：

P=UI′=6V×0.5A=3W

【解析】（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P= 求出燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻；（2）當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于變阻器的最左端時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)干路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)L與R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流；（3）當(dāng)S1閉合S2斷開，當(dāng)電流表示數(shù)為0.8A時(shí)，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)圖象讀出電流表示數(shù)為0.8A時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)W=UIt求出變阻器在10min內(nèi)消耗的電能；（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)得出等式，然后從圖象中讀出符合的電流和電壓值，根據(jù)P=UI求出電路中的最小電功率．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用歐姆定律及其應(yīng)用和電功的計(jì)算，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此題．