如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R
的U-I图象;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U-I图象,如图乙所示.
(1)求定值电阻R
的阻值;
(2)将R
与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;
(3)将R
与灯L并联接入电路并调节电源电压,当 R
消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率.
答案:
分析:(1)从图象上选取一点,该点对应的电压和电流都是整数,找到对应的电压和电流,根据欧姆定律R=求出定值电阻R的阻值.
(2)已知电源电压,灯泡和电阻串联,电流相同,根据图象找到电流相同的点,并且灯泡和电阻两端的电压之和为6V,根据欧姆定律R=求出灯泡的电阻.
(3)已知R消耗的电功率和电阻值,根据公式求出R两端的电压,也就是灯泡的额定电压,根据图象找到对应电流,根据公式P=UI计算灯泡的额定功率.
解答:解:(1)由图象可知:电压和电流成正比,当U=2V时,I=0.2A,
∴==10Ω.
答:定值电阻R的阻值10Ω.
(2)串联时电源电压为6V,电流相同.观察图可知,当电流为0.4A时,电阻与灯泡的电压和正好为6V.
分析图象可知:此时灯泡电压为UL=2V,IL=0.4A,
∴==5Ω.
答:灯丝的实际电阻值为5Ω.
(3)∵,
∴U′===7V,
∵R与RL并联且灯正常发光,∴UL额=U′=7V,
由图象可知此时:IL额=0.75A,
故:PL额=UL额IL额=7V×0.75A=5.25W.
答:灯L的额定电功率为5.25W.