Question

10．如圖甲所示，額定電壓為6V的燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接入電路，電源電壓一定，滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑到最左端時(shí)，燈泡L的I-U圖象，如圖乙所示，則電源電壓為6V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為2.5Ω時(shí)，燈泡消耗的電功率為3.2W，此時(shí)燈絲的阻值為5Ω．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，電路中的電流最大，燈泡兩端的電壓即為電源的電壓，從圖象中讀出電源的電壓；
（2）當(dāng)變阻器接入電路的阻值為2.5Ω時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，根據(jù)P=I²R表示出燈泡的電功率，解方程得出燈泡電阻的可能值，然后求出電路中的電流，再與電路的最大電流相比較得出答案．

解答 解：
（1）當(dāng)滑片在最左端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻為零，電路中的電流最大為1A，燈泡兩端的電壓即為電源的電壓，由圖乙可知，電源電壓U=6V；
（2）當(dāng)變阻器接入電路的阻值為2.5Ω時(shí)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{{R}_{L}+2.5Ω}$------①，
燈泡消耗的電功率：
P_L=I²R_L=（$\frac{6V}{{R}_{L}+2.5Ω}$）²×R_L=3.2W------②，
整理可得：4R_L²-25R_L+25Ω²=0，
解得：R_L=1.25Ω或R_L=5Ω，
當(dāng)R_L=1.25Ω時(shí)，電路中的電流I=$\frac{6V}{1.25Ω+2.5Ω}$=1.6A＞1A，不符合題意；
當(dāng)R_L=5Ω時(shí)，電路中的電流I=$\frac{6V}{5Ω+2.5Ω}$=0.8A＜1A，符合題意．
所以，此時(shí)燈泡的電阻為5Ω．
故答案為：6V；5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，正確的確定燈泡的電阻值是關(guān)鍵．