Question

【題目】如圖是小明設計的調光電路圖，他將粗細均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路，小燈泡的正常工作的電壓為10V.閉合開關S后，滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中，小燈泡的I—U關系圖像（實線部分）如圖所示.（電阻絲AB的阻值不隨溫度變化），求：

（1）小燈泡的正常工作的電阻；
（2）電源電壓；
（3）電阻絲AB的阻值；
（4）當AB連入電路的阻值R1=20Ω時，通過作圖求出小燈泡此時的電阻.

Answer 1

【答案】
（1）解：已知小燈泡正常工作電壓為10V，由小燈泡I-U關系圖像可知，U=10V時，通過燈泡的電流I=0.4A，所以小燈泡的正常工作電阻

（2）解：閉合開關S，滑片P從最左端A滑到最右端B時，滑動變阻器的阻值為0，電路中只有小燈泡，小燈泡正常發光，所以電源電壓等于小燈泡兩端電壓U=10V

（3）解：當滑動變阻器滑片在A端時，電阻絲AB與小燈泡L串聯，由小燈泡I—U圖像可知UL=2V，I=0.2A

所以，電阻絲AB的阻值 R= .

（4）解：當AB連入電路的阻值為R1=20Ω時，電燈兩端的電壓關系滿足條件U燈=10V-20Ω×I，圖像如下：

由圖像可知，U燈=4V I燈=0.3A

所以小燈泡的實際電阻 R燈=

【解析】（1）由小燈泡I-U關系圖像可知，U=10V時，通過燈泡的電流I=0.4A，根據歐姆定律求出燈絲的電阻；
（2）滑片P從最左端A滑到最右端B時，滑動變阻器的阻值為0，電路中只有小燈泡，小燈泡正常發光，所以電源電壓等于小燈泡兩端電壓U=10V；
（3）當滑動變阻器滑片在A端時，電阻絲AB與小燈泡L串聯，由小燈泡I—U圖像可知UL=2V，I=0.2A，進而求出電阻絲AB的阻值；
（4）當AB連入電路的阻值R1=20Ω時，通過作圖求出小燈泡此時的電阻.