Question

如圖甲所示，電源電壓不變，滑動變阻器上標有“20Ω　2A”的字樣，小燈泡的額定電壓為6V，圖乙是通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖象，當滑動變阻器的滑片P在b端時，電壓表的示數為2V．
求：
（1）此時小燈泡的電阻和電源電壓．
（2）小燈泡正常發光時，滑動變阻器連入電路的阻值．

Answer 1

分析：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡串聯，電流表測電路電流，電壓表測燈泡兩端電壓；
（1）由圖乙找出電壓為2V時的電路電流，然后由歐姆定律求出此時燈泡電阻；由圖甲所示電路可知，滑片在b端時，滑動變阻器阻值全部接入電路，根據串聯電路特點及歐姆定律可以求出電源電壓．
（2）在額定電壓下，燈泡正常發光，由圖乙所示I-U圖象，找出燈泡額定電壓所對應的電流，由串聯電路特點求出燈泡正常發光時滑動變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值．

解答：解：（1）由圖乙所示I-U圖象可知，2V電壓對應的電流是0.5A，
此時燈泡電阻R=

U

I

=

2V

0.5A

=4Ω，
電源電壓U=U_L+IR_滑=2V+0.5A×20Ω=12V；
（2）由圖乙所示I-U圖象，可知燈泡額定電壓6V所對應的電流是1A，
此時滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=12V-6V=6V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值是R_滑′=

U滑

I

=

6V

1A

=6Ω；
答：（1）小燈泡的電阻是4Ω，電源電壓是12V．
（2）滑動變阻器接入電路的阻值是6Ω．

點評：本題考查了求燈泡電阻、電源電壓、滑動變阻器接入電路的阻值等問題，分析清楚電路結構、由I-U圖象找出電壓與電流的對應值、熟練應用串聯電路特點、歐姆定律即可正確解題．