Question

某物理兴趣小组同学设计了如图（甲）所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为

某物理兴趣小组同学设计了如图（甲）所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“0～15V”、电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡标有“6V 1.2W”字样，R0为20Ω的定值电阻．兴趣小组根据记录的电流表和电压表示数变化，描绘出U-I关系图，如图（乙）所示．（1）求当电压表示数为1V时，通过电流表的电流；（2）当灯泡两端的电压为3V时，灯泡能发光，求此时灯泡灯丝的电阻；（3）调节电源电压，求当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时，小灯泡的实际电功率．

Answer 1

（1）由图乙所示图象可知，电压为1V时，通过电流表的电流为0.3A；
（2）由图乙所示图象可知，当灯泡两端的电压为3V时，电流表的示数为I_总=0.45A，
通过定值电阻的电流I₀=

U

R0

=

3V

20Ω

=0.15A，
则通过灯泡的电流：I_L=I_总-I₀=0.45A-0.15A=0.3A，
由I=

U

R

可知，灯泡电阻；R=

U

IL

=

3V

0.3A

=10Ω；
（3）当电路消耗的总功率为0.8W，从乙图中可以看出，
电流表和电压表的示数分别为0.4A和2V；
此时通过定值电阻的电流为：I₁=

U′

R0

=

2V

20Ω

=0.1A，
通过灯泡的电流为：I₂=I-I₁=0.4A-0.1A=0.3A；
灯泡的实际功率为：P_实=U′I₂=2V×0.3A=0.6W．
答：（1）通过电流表的电流为0.3A；
（2）此时灯泡灯丝的电阻10Ω；
（3）小灯泡的实际电功率为0.6W．