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(2011•宜兴市二模)某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件(如图甲所示):透明玻璃壳内有一个标有“6V3.6W”字样的小灯泡L(阻值不变)和一个由一种半导体材料制成的导

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(2011•宜兴市二模)某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件(如图甲所示):透明玻璃壳内有一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L(阻值不变)和一个由一种半导体材料制成的导体R0,A、B、C是其外露的三个接线柱.为进一步了解导体R0的某些特征,他们使用了如图乙所示电源电压恒为6V的实验装置,把导线M、N分别与A,C接线柱相连,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得了一组电流表和电压表的读数,并绘制成图丙所示曲线.
(1)小灯泡L的电阻和它正常工作时的电流是多少?
(2)小明同学在原来连线的基础上,再用导线连接A、B两个接线柱,闭合开关S,把滑片P移到a端,此时电流表的示数是多少安培?
(3)若把导线M、N分别接到A、B接线柱上,闭合开关S,把滑片P移到a端,则小灯泡消耗的电功率为多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)灯泡的电阻:
RL=
UL2
PL
=
(6V)2
3.6W
=10Ω,
灯正常工作时的电流:
IL=
PL
UL
=
3.6W
6V
=0.6A;
(2)由图象可知,当U=6V时,通过R0的电流为I0为0.6A,
则I=IL+I0=0.6A+0.6A=1.2A;
(3)此时灯和半导体元件组成串联电路,U=IRL+U,
查半导体的I-U曲线可知,只有当U0=4V时,I=0.2A,上述等式成立,
则此时小灯功率为PL=ULI=(U-U0)I=(6V-4V)×0.2A=0.4W.
答:(1)小灯泡L的电阻为10Ω,正常工作时的电流为0.6A;
(2)此时电流表的示数为1.2A;
(3)小灯泡消耗的电功率为0.4W.
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