Question

【題目】如圖所示，圖甲是小謙同學研究調光燈的實驗電路圖，小燈泡規格是“6V 3W”，閉合開關S，當滑動變阻器滑片P在A點時，滑動變阻器連入電路的電阻為R1 ， 電壓表的示數為4V，當滑動變阻器滑片P在B點時，滑動變阻器連入電路的電阻為R2 ， 電壓表的示數為2V，且R2=2R1 ， 測繪出小燈泡的I﹣U圖象如圖乙所示，電源電壓保持不變．
（1）根據小燈泡的I﹣U圖象判斷，小燈泡的阻值是否恒定（選填“恒定”或“不恒定”），用物理知識解釋其原因是 ．
（2）小燈泡正常發光時的電流是多少A？
（3）小燈泡兩端電壓為2V時的實際功率是多少W？
（4）電源電壓是多少V？

Answer 1

【答案】
（1）不恒定；燈絲電阻隨溫度改變而改變
（2）解：由P=UI可得，小燈泡正常發光時的電流：

IL= = =0.5A；

答：小燈泡正常發光時的電流是0.5A；

（3）解：有圖象知，小燈泡UL=2V時，IL′=0.25A，

小燈泡的實際功率：PL實=ULIL′=2V×0.25A=0.5W，

答：小燈泡兩端電壓為2V時的實際功率是0.5W；

（4）解：P在A點時，U燈=4V，變阻器阻值R1，由歐姆定律I= 可得，U=U燈+I1R1，

P在B點時，U燈′=2V，U=U燈′+I2R2，且R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

由圖象可得，I1=0.4A，I2=0.25A，

代入數據，U=4V+0.4R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

U=2V+0.25R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，

4V+0.4R1=2V+0.25×2R1，

解得，R1=20Ω，R2=40Ω，

代入②得，U=12V．

答：電源電壓是12V．

【解析】解：（1）根據小燈泡的I﹣U圖象判斷，小燈泡的阻值不恒定，其原因是燈絲電阻隨溫度改變而改變； 答：不恒定；燈絲電阻隨溫度改變而改變；
【考點精析】通過靈活運用實際功率的概念，掌握實際功率（P）：用電器在實際電壓下的功率即可以解答此題．