在图*所示的电路中，已知电源为电压可调的直流电源，R0是滑动变阻器，R是定值电阻，图*是灯泡L的U﹣I关系图象...

问题详情：

在图*所示的电路中，已知电源为电压可调的直流电源，R0是滑动变阻器，R是定值电阻，图*是灯泡L的U﹣I关系图象．

（1）当开关S接a时，不改变电源电压，改变滑动变阻器接入电路的电阻，其电压U与电流I的关系如图乙所示，求R的阻值；

（2）当开关S接b时，调节电源电压，使灯泡L正常发光，此时电阻R消耗的功率为2.5W，求灯泡L的额定功率；1min该电路消耗电能多少？

【回答】

解：（1）当开关S接a时，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，

当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，

由图乙可知，I最大=0.7A，

由I=可得，电源的电压：

U=I最大R=0.7A×R，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，电路中的电流最小，

由图象可知，U0=6V，I最小=0.1A，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：

U=U0+I最小R=6V+0.1A×R，

因电源的电压不变，

所以，0.7A×R=6V+0.1A×R，

解得：R=10Ω；

（2）当开关S接a时，L与R串联，电流表测电路中的电流，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P=I2R可得，电路中的电流：

I===0.5A，

由图乙可知，灯泡两端的电压UL=4V，

因灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，

所以，灯泡的额定功率：

PL=ULI=4V×0.5A=2W，

R两端的电压：

UR=IR=0.5A×10Ω=5V，

则电源的电压：

U=UR+UL=5V+4V=9V，

1min该电路消耗的电能：

W=UIt=9V×0.5A×60s=270J．

答：（1）R的阻值为10Ω；

（2）灯泡L的额定功率为2W，1min该电路消耗电能为270J．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，关键是根据图象读出有用的信息．

知识点：电功率单元测试

题型：计算题