Question

【題目】如圖甲所示，透明玻璃殼內有一個標有“6V 3W”字樣的小燈泡L和一個由某種金屬材料制成的電阻R，A、B、C是其外露的三個接線柱．圖乙為電源電壓恒為6V的實驗裝置，其中M、O、N為三個接線柱．用導線先把，M、N分別與A、B相連，再把O與M相連，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，測得多組電壓表與電流表的讀數，并繪制成如圖丙所示的圖線．求：

（1）小燈泡L正常發光時的電阻．

（2）在原來連線的基礎上，再用導線連接A、C，閉合開關S，當把滑片P移到最左端時，電流表的示數是多少？

（3）拆除上述在A、B、C、M、O、N間所有連接導線．把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，電流表示數為0.35A，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2Ω，小燈泡消耗的實際功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）小燈泡L正常發光時的電阻為12Ω．

（2）此時電流表的示數為0.95A．

（3）小燈泡消耗的電功率為0.98W．

【解析】（1）∵UL=6V，PL=3W，

∴燈泡的電阻為：

RL==12Ω．

（2）用導線連接A、C兩個接線柱，閉合開關S，把滑片P移到左端時，等效電路圖如圖所示：

從圖可知，電阻R和燈泡L并聯，電流表測量的是干路中的總電流，

當電壓為6V時，通過電阻R的電流值IR為0.45A，此時燈泡正常發光，

而燈泡正常工作時的電流為：IL===0.5A，

∴干路中的總電流為：I=IL+IR=0.45A+0.5A=0.95A．即電流表的示數為0.95A．

（3）把M、O、N分別與A、B、C相連，閉合開關S，此時滑動變阻器連入電路的電阻為2Ω，電阻R、燈泡L和滑動變阻器串聯，等效電路圖如圖所示：

此時電路中的電流為I′=0.35A，而R滑=2Ω，

∴滑動變阻器兩端的電壓為：U滑=I′R滑=0.35A×2Ω=0.7V，

從圖丙可知，此時定值電阻R兩端的電壓為：UR′=2.5V，

∴燈泡兩端的電壓為：UL實=U﹣U滑﹣UR′=6V﹣0.7V﹣2.5V=2.8V，

則此時小燈功率為：PL實=UL實I′=2.8V×0.35A=0.98W．