Question

如圖甲所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值，畫出了定值電阻R₀的U-I圖象；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，同樣根據(jù)測(cè)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(lián)接在6V的電源兩端時(shí)，求燈絲的實(shí)際電阻值；
（3）將R₀與燈L并聯(lián)接入電路并調(diào)節(jié)電源電壓，當(dāng)R₀消耗的電功率為4.9W時(shí)，燈L恰好正常發(fā)光，求燈L的額定電功率．

Answer 1

分析：（1）從圖象上選取一點(diǎn)，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流都是整數(shù)，找到對(duì)應(yīng)的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律R=

U

I

求出定值電阻R₀的阻值．
（2）已知電源電壓，燈泡和電阻串聯(lián)，電流相同，根據(jù)圖象找到電流相同的點(diǎn)，并且燈泡和電阻兩端的電壓之和為6V，根據(jù)歐姆定律R=

U

I

求出燈泡的電阻．
（3）已知R₀消耗的電功率和電阻值，根據(jù)公式P=

U2

R

求出R₀兩端的電壓，也就是燈泡的額定電壓，根據(jù)圖象找到對(duì)應(yīng)電流，根據(jù)公式P=UI計(jì)算燈泡的額定功率．

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

U0

I0

=

2V

0.2A

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

UL

IL

=

2V

0.4A

=5Ω．
答：燈絲的實(shí)際電阻值為5Ω．
（3）∵P=

U2

R

，
∴U₀′=

PR0

=

4.9W×10Ω

=7V，
∵R₀與R_L并聯(lián)且燈正常發(fā)光，∴U_L額=U₀′=7V，
由圖象可知此時(shí)：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．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、電壓和額定功率的計(jì)算，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用和電功率公式變形的應(yīng)用，還要知道并聯(lián)電路電壓的規(guī)律．