问题 计算题

如图甲所示,透明玻璃壳内有一个标有“6V  3W”字样的小灯泡L和一个由某种金属材料制成的电阻R,A、B、C是其外露的三个接线柱.图乙为电源电压恒为6V的实验装置,其中M、O、N为三个接线柱.用导线先把,M、N分别与A、B相连,再把O与M相连,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组电压表与电流表的读数,并绘制成如图丙所示的图线.求:

(1)小灯泡L正常发光时的电阻.

(2)在原来连线的基础上,再用导线连接A、C,闭合开关S,当把滑片P移到最左端时,电流表的示数是多少?

(3)拆除上述在A、B、C、M、O、N间所有连接导线.把M、O、N分别与A、B、C相连,闭合开关S,电流表示数为0.35A,此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω,小灯泡消耗的实际功率为多少?

答案

解:(1)∵UL=6V,PL=3W,

∴灯泡的电阻为:

(2)用导线连接A、C两个接线柱,闭合开关S,把滑片P移到左端时,等效电路图如图所示:

从图可知,电阻R和灯泡L并联,电流表测量的是干路中的总电流,当电压为6V时,通过电阻R的电流值IR为0.45A,此时灯泡正常发光,

而灯泡正常工作时的电流为:IL=

∴干路中的总电流为:I=IL+IR=0.45A+0.5A=0.95A.即电流表的示数为0.95A.

(3)把M、O、N分别与A、B、C相连,闭合开关S,此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω,电阻R、灯泡L和滑动变阻器串联,等效电路图如图所示:

此时电路中的电流为I'=0.35A,而R=2Ω,

∴滑动变阻器两端的电压为:U=I'R=0.35A×2Ω=0.7V,

从图丙可知,此时定值电阻R两端的电压为:UR'=2.5V,

∴灯泡两端的电压为:UL实=U﹣U﹣UR'=6V﹣0.7V﹣2.5V=2.8V,

则此时小灯功率为:PL实=UL实I'=2.8V×0.35A=0.98W.

单项选择题
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