《2025年中考快递同步检测九年级物理全一册人教版》

23. ★星改编(8分)如图所示,是模拟调光灯的电路图。电源电压恒为6 V,小灯泡的额定功率为6 W。滑动变阻器的最大电阻是20 Ω,灯丝的电阻随温度的变化而变化。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于a端时,小灯泡正常发光。试求：
(1)小灯泡的额定电压是多少。
(2)滑动变阻器的滑片移到中点时,电压表的示数为3 V,此时小灯泡的电功率是多少。
(3)当滑片P位于b端时,电压表的示数为1 V,通电1 min内,电路消耗的电能是多少。

答案： 解:
(1)当滑动变阻器的滑片位于a端时，只有L接入电路
$U_{L额}=U = 6V$
(2)滑动变阻器的滑片放在中点时，电阻为$10\Omega$，此时电压表的示数为3V
$U_{滑}=U_{总}-U_{灯}=6V - 3V = 3V$
$I_{灯}=I_{滑}=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}=\frac{3V}{10\Omega}=0.3A$
$P_{灯}=U_{灯}I_{灯}=3V\times0.3A = 0.9W$
(3)$U_{滑}' = U_{总}-U_{灯}' = 6V - 1V = 5V$
$I_{总}=I_{滑}'=\frac{U_{滑}'}{R_{滑}'}=\frac{5V}{20\Omega}=0.25A$
$t = 1min = 60s$
$W_{总}=U_{总}I_{总}t = 6V\times0.25A\times60s = 90J$
答:
(1)小灯泡的额定电压是6V。
(2)此时小灯泡的电功率是0.9W。
(3)电路消耗的电能是90J。