一小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示,将它连入如图乙所示电路中,电源电压为6V且保持不变.求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能。
0.5W 17.5Ω 40.5J
【详解】
(1)观察图甲可知,当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.2A,小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(2)为保证小灯泡正常发光,灯泡两端电压为额定电压2.5V,电路中电流为0.2A,看电路图可知,滑动变阻器与小灯泡串联,又电源电压为6V,所以滑动变阻器两端电压为
U1=U=6V-2.5V=3.5V
此时滑动变阻器连入电路的电阻大小为
(3)当电流表的示数为0.15A时,观察图甲可知小灯泡两端电压为1.5V,小灯泡电阻为
滑动变阻器两端的电压为
U2=6V-10Ω×0.15A=4.5V
滑动变阻器在1min内消耗的电
W=UIt=4.5V×0.15A×60s=40.5J
答:(1)小灯泡的额定功率是0.5W;
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻是17.5;
(3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能是40.5J。