如图甲电路所示,电源电压为 9V 且保持不变,小灯炮标有“6V 6W”的字 样,小灯泡的电流随电压的变化曲线如图24乙.求:
(1)小灯炮正常发光时电阻为多少欧姆?
(2)当电流表的示数为0.5A时,滑动变阻器连入电路的电阻为多少?
(3)当电流表的示数为0.5A时,小灯泡的实际电功率为多少瓦?
(4)当电压表的示数为3V时,整个电路10s 内消耗的电能是多少焦耳?
解:(1)灯泡正常发光时的电压为6V,由乙图可知正常发光时的电流为1A,
灯泡正常发光时电阻RL额===6Ω.
(2)由乙图可知,当电流表的示数I=0.5A时,灯泡两端的电压UL=2V,
滑动变阻器两端的电压UR=U-UL=9V-2V=7V,
滑动变阻器接入电路的电阻R===14Ω;
(3)当电流表的示数为0.5A时,
小灯泡的实际电功率PL=ULI=2V×0.5A=1W;
(4)由图乙可知,当电压表的示数为3V时,电路中的电流I=0.7A,
整个电路10s内消耗的电能W=UIt=9V×0.7A×10s=63J.
答:(1)小灯炮正常发光时电阻为6Ω;
(2)当电流表的示数为0.5A时,滑动变阻器连入电路的电阻为14Ω;
(3)当电流表的示数为0.5A时,小灯泡的实际电功率为1瓦;
(4)当电压表的示数为3V时,整个电路10s 内消耗的电能是63焦耳.
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,由灯泡电流随电压变化关系读出正常发光时的电流,根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻;
(2)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,当根据乙图读出电流表的示数即电路中的电流为0.5A时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出接入电路的电阻值;
(3)根据P=UI求出当电流表的示数为0.5A时小灯泡的实际电功率;
(4)根据乙图读出电压表示数即灯泡两端电压为3V时电路中的电流,根据W=UIt求出整个电路10s内消耗的电能.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据图象读出电压表对应的电流和电流表对应的电压.
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