Question

如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“6V 3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R₁，电压表的示数为4V，当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R₂，电压表的示数为2V，且R₂=2R₁，测绘出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，电源电压保持不变．

（1）根据小灯泡的I﹣U图象判断，小灯泡的阻值是否恒定    （选填“恒定”或“不恒定”），用物理知识解释其原因是              ．

（2）小灯泡正常发光时的电流是多少A？

（3）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少W？

（4）电源电压是多少V？

Answer

（1）不恒定；灯丝电阻随温度改变而改变；（2）0.5A；（3）0.5W；（4）12V

【解析】

试题分析：（1）根据小灯泡的I﹣U图象判断，小灯泡的阻值不恒定，其原因是灯丝电阻随温度改变而改变；（2）由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：IL===0.5A；（3）有图象知，小灯泡UL=2V时，IL′=0.25A，小灯泡的实际功率：PL实=ULIL′=2V×0.25A=0.5W；（4）P在A点时，U灯=4V，变阻器阻值R1，由欧姆定律I=可得，U=U灯+I1R1，P在B点时，U灯′=2V，U=U灯′+I2R2，且R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，由图象可得，I1=0.4A，I2=0.25A，代入数据，U=4V+0.4R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，U=2V+0.25R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，4V+0.4R1=2V+0.25×2R1，解得，R1=20Ω，R2=40Ω，代入②得，U=12V。

【考点定位】电功率与电压、电流的关系；实际功率