Question

如圖甲所示，當開關S接a時，移動滑動變阻器的滑片P，根據測出的電流、電壓值，畫出了定值電阻R₀的U-I圖象；當開關S接b時，同樣根據測出的電流、電壓值，畫出了燈泡L的U-I圖象，如圖乙所示．
（1）求定值電阻R₀的阻值；
（2）將R₀與燈L串聯接在6V的電源兩端時，求燈絲的實際電阻值；
（3）將R₀與燈L并聯接入電路并調節電源電壓，當R₀消耗的電功率為4.9W時，燈L恰好正常發光，求燈L的額定電功率．

Answer 1

（1）由圖象可知：電壓和電流成正比，當U₀=2V時，I₀=0.2A，
∴R0=

U0

I0

=

2V

0.2A

=10Ω．
答：定值電阻R₀的阻值10Ω．
（2）串聯時電源電壓為6V，電流相同．觀察圖可知，當電流為0.4A時，電阻與燈泡的電壓和正好為6V．
分析圖象可知：此時燈泡電壓為U_L=2V，I_L=0.4A，
∴RL=

UL

IL

=

2V

0.4A

=5Ω．
答：燈絲的實際電阻值為5Ω．
（3）∵P=

U2

R

，
∴U₀′=

PR0

=

4.9W×10Ω

=7V，
∵R₀與R_L并聯且燈正常發光，∴U_L額=U₀′=7V，
由圖象可知此時：I_L額=0.75A，
故：P_L額=U_L額I_L額=7V×0.75A=5.25W．
答：燈L的額定電功率為5.25W．