Question

【題目】（10分）如圖甲所示的電路中，R0是標有“6V 6W”字樣的元件（阻值不變），R是滑動變阻器，通過小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖象如圖乙所示．閉合開關S，滑動變阻器的滑片P滑到最左端時，R0恰好正常工作．

（1）求電源電壓；

（2）滑動變阻器的滑片P在某一位置時，電壓表的示數如圖丙所示，求此時R接入電路中的阻值；

（3）當燈L消耗的功率為4W時，求R0消耗的功率．

Answer 1

【答案】（1）14V；（2）18Ω；（3）3.84W

【解析】試題分析：（1）由圖示可知，滑片P滑到最左端時，R連入阻值為0，L與R0串聯，R0恰好正常工作，即U0=6V，由P=UI，IL=I0=P額/U額=6W/6V=1A，由圖象乙，此時燈泡兩端電壓UL=8V，所以電源電壓：U=UL+U0=8V+6V=14V；（2）由圖丙電壓表使用0﹣15V量程，分度值0.5V，電壓表示數為3V，即：U0′=3V，

由P=U2/R，所以R0=U額2/P額=（6V）2/6W=6Ω，此時電流中電流：I′=IL′=IR=I0′=U0′/R0=3V/6Ω=0.5A，

由乙圖象此時燈泡電壓UL′=2V，所以R兩端電壓UR=U﹣UL′﹣U0′=14V﹣2V﹣3V=9V，此時R接入電路中的阻值：R=UR/I′=9V/0.5A=18Ω；（3）由乙圖象，當燈泡電壓為5V時，電流為I″=0.8A，由P=UI可知，此時燈泡功率為4W，所以R0消耗的功率：P0=I″2R0=（0.8A）2×6Ω=3.84W。