Question

科學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計了如圖（甲）所示的電路圖進(jìn)行實驗探究，電源為可調(diào)壓直流學(xué)生電源，電壓表量程為“0～15V”，電流表量程為“0～0.6A”，小燈泡標(biāo)有“6V 12W”字樣，R₀為20Ω的定值電阻，小組根據(jù)記錄的電流表和電壓表示數(shù)變化，描繪出U-I關(guān)系圖，如圖（乙）所示．求：
（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻．
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為lV時，通過R₀的電流．
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，小燈泡的實際電功率．（提示：小燈泡的電阻隨溫度升高而增大）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)R=

U2

P額

即可求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；
（2）因為是并聯(lián)電路（并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等），所以根據(jù)I=

U

R

即可求出通過電阻R₀的電流；
（3）先根據(jù)歐姆定律求出電壓表示數(shù)為2V時，通過R₀的電流，然后從乙圖中讀出電壓表示數(shù)為2V時對應(yīng)的電流表示數(shù)，再根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出通過燈泡的電流，并利用P=UI求出此時燈泡的實際功率．

解答：解：（1）∵P=UI，I=

U

R

∴R=

U2

P額

=

(6V)2

12W

=3Ω；
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為1V，通過R₀的電流為：I′=

U′

R0

=

1V

20Ω

=0.05A；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V，通過R₀的電流為：I″=

U″

R0

=

2V

20Ω

=0.1A，
根據(jù)圖乙可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，電流表的示數(shù)為0.4A，
∵并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以通過燈泡的電流I_L=0.4A-0.1A=0.3A，則此時燈泡的實際功率：P=UI=2V×0.3A=0.6W．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻為3Ω．
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為lV時，通過R₀的電流為0.05A．
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，小燈泡的實際電功率為0.6W．

點評：本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖象中找出電壓表示數(shù)為2V時電流表的示數(shù)，同時要注意燈泡的電阻是變化的．