Question

1．某科學(xué)興趣小組的同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)一個有趣的元件（如圖甲所示）：透明玻璃殼內(nèi)有一個標(biāo)有“6V 3W”字樣的小燈泡L（阻值不變）和一個由一種特殊金屬絲制成的導(dǎo)體R₀，A，B，C是其外露的三個接線柱．為進(jìn)一步了解導(dǎo)體R₀的某些特征，他們使用了如圖乙所示電源電壓恒為6伏的實驗裝置：把導(dǎo)線M，N分別與A，C接線柱相連，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，測得了一組電流表和電壓表的讀數(shù)，并繪制成圖丙所示曲線．

（1）在丙圖上作出燈泡L的電流隨電壓變化的函數(shù)圖象．
（2）若把導(dǎo)線M，N分別接到A，B接線柱上，閉合開關(guān)S，把滑片P移到a端，則小燈泡消耗的電功率為1.08W．

Answer 1

分析 （1）由P=UI計算燈泡正常發(fā)光時的電流，因為燈泡阻值不變，由此知燈泡電流與電壓關(guān)系，從而畫出燈泡的電流隨電壓變化的函數(shù)圖象；
（2）把導(dǎo)線M、N分別接到A、B接線柱上，閉合開關(guān)S，把滑片P移到a端時，電阻R₀和燈L串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流和電壓特點，找到此時電路中電流和燈泡兩端電壓，再利用P=UI求出小燈泡消耗的電功率．

解答 解：
（1）由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時的電流：
I_L=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因為燈泡阻值不變，由此知燈泡電流與其兩端電壓成正比，由此畫出燈泡的電流隨電壓變化的函數(shù)圖象如圖所示：
；
（2）由圖可知，把導(dǎo)線M、N分別接到A、B接線柱上，閉合開關(guān)S，把滑片P移到a端時，電阻R₀和燈L串聯(lián)，如圖所示：

由串聯(lián)電路特點知，U_總=U_L+U=IR_L+U₀，
串聯(lián)電路中電流處處相等，由圖象可知，當(dāng)I=0.3A時，U₀=2.4V，U_L=3.6V，符合電源電壓6V的條件，
則此時小燈功率為：
P_L=U_LI=3.6V×0.3A=1.08W．
答：（1）見上圖；（2）1.08．

點評 本題考查了學(xué)生對燈銘牌的理解和運(yùn)用、串并聯(lián)電路的特點，涉及到作U-I圖象，關(guān)鍵是正確找到燈與R₀串聯(lián)時的電流和對應(yīng)的電壓值，有一定難度．