小林在做測量小燈泡功率的實驗時，連接瞭如圖*所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡額定電壓爲2.5V．閉合開關後，...

問題詳情：

小林在做測量小燈泡功率的實驗時，連接瞭如圖*所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡額定電壓爲2.5V．閉合開關後，將滑動變阻器滑片P從最右端開始向左滑動到某一位置的過程中，電流表示數與電壓表示數的變化曲線如圖乙所示．求：

（1）小燈泡正常發光時的電阻；

（2）當電壓表示數爲1V時，小燈泡在1min中內消耗的電能；

（3）燈泡正常發光時，滑動變阻器連入電路的阻值是其最大阻值的五分之一．求電源電壓？

【回答】

解：（1）燈泡正常發光時的電壓UL=2.5V，由圖乙可知透過燈泡的電流IL=0.25A，

由I=可得，正常發光時的電阻：

RL===10Ω；

（2）當電壓表示數爲1V時，由圖乙可知透過的電流IL′=0.2A，

小燈泡在1min中內消耗的電能：

W=UL′IL′t=1V×0.2A×60s=12J；

（3）當滑動變阻器的滑片位於P最右端時，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，

由圖乙可知，電路中的最小電流I小=0.15A，電壓表的示數UL″=0.5V，

因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和，

所以，電源的電壓：

U=I小R+UL″=0.15A×R+0.5V，

燈泡正常發光時，電源的電壓：

U=IL×R+UL=0.25A×R+2.5V，

因電源的電壓不變，

所以，0.15A×R+0.5V=0.25A×R+2.5V，

解得：R=20Ω，

電源的電壓U=I小R+UL″=0.15A×20Ω+0.5V=3.5V．

答：（1）小燈泡正常發光時的電阻爲10Ω；

（2）當電壓表示數爲1V時，小燈泡在1min中內消耗的電能爲12J；

（3）電源電壓爲3.5V．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題