Question

【题目】小林在做测量小灯泡功率的实验时，连接了如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为2.5V．闭合开关后，将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中，电流表示数与电压表示数的变化曲线如图乙所示．求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）当电压表示数为1V时，小灯泡在1min中内消耗的电能；

（3）灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值是其最大阻值的五分之一．求电源电压？

Answer 1

【答案】（1）10Ω （2）12J （3）3.5V

【解析】

试题分析：（1）灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，灯泡的电流IL=0.25A，

由可得，正常发光时的电阻：

；

（2）当电压表示数为1V时，由图乙可知通过的电流IL′=0.2A，

小灯泡消耗的电能：W=UL′IL′t=1V×0.2A×60s=12J；

（3）滑片位于P最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，

最小电流I小=0.15A，电压表的示数UL″=0.5V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

电源的电压：U=I小R+UL″=0.15A×R+0.5V，

电源的电压：，

因电源的电压不变，所以，，

解得：R=20Ω，电源的电压U=I小R+UL″=0.15A×20Ω+0.5V=3.5V。

答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；

（2）当电压表示数为1V时，小灯泡在1min中内消耗的电能为12J；

（3）电源电压为3.5V．