在圖*所示的電路中，已知電源為電壓可調的直流電源，R0是滑動變阻器，R是定值電阻，圖*是燈泡L的U﹣I關係圖象...

問題詳情：

在圖*所示的電路中，已知電源為電壓可調的直流電源，R0是滑動變阻器，R是定值電阻，圖*是燈泡L的U﹣I關係圖象．

（1）當開關S接a時，不改變電源電壓，改變滑動變阻器接入電路的電阻，其電壓U與電流I的關係如圖乙所示，求R的阻值；

（2）當開關S接b時，調節電源電壓，使燈泡L正常發光，此時電阻R消耗的功率為2.5W，求燈泡L的額定功率；1min該電路消耗電能多少？

【回答】

解：（1）當開關S接a時，R0與R串聯，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，

由圖乙可知，I最大=0.7A，

由I=可得，電源的電壓：

U=I最大R=0.7A×R，

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數最大，電路中的電流最小，

由圖象可知，U0=6V，I最小=0.1A，

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=U0+I最小R=6V+0.1A×R，

因電源的電壓不變，

所以，0.7A×R=6V+0.1A×R，

解得：R=10Ω；

（2）當開關S接a時，L與R串聯，電流表測電路中的電流，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，由P=I2R可得，電路中的電流：

I===0.5A，

由圖乙可知，燈泡兩端的電壓UL=4V，

因燈泡正常發光時的功率和額定功率相等，

所以，燈泡的額定功率：

PL=ULI=4V×0.5A=2W，

R兩端的電壓：

UR=IR=0.5A×10Ω=5V，

則電源的電壓：

U=UR+UL=5V+4V=9V，

1min該電路消耗的電能：

W=UIt=9V×0.5A×60s=270J．

答：（1）R的阻值為10Ω；

（2）燈泡L的額定功率為2W，1min該電路消耗電能為270J．

【點評】本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應用，關鍵是根據圖象讀出有用的資訊．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題