Question

如图甲，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V．闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图5乙．由图象可知，通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，原因是________；小灯泡的额定功率为________，滑动变阻器的最大阻值为________．

Answer 1

灯丝电阻随温度变化而变化    24W    9Ω
分析：（1）图象不是直线说明电压与电流的比值即电阻是变化的，可以从影响电阻大小的因素进行分析；
（2）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，由图象读出灯泡两端的电源为12V时对应的电流，利用P=UI求出灯泡的额定功率；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象得出电路中的电流和灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．
解答：（1）由图象可知电压和电流的比值是变化的即灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻随温度变化而变化，所以通过小灯泡的电流不与其两端的电压成正比；
（2）灯泡两端的电压为12V时，灯泡的实际功率和额定功率相等，
由图象可知，此时通过灯泡的电流I_L额=2.0A，则灯泡的额定功率：
P=U_L额I_L额=12V×2.0A=24W；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图象可知，此时灯泡两端的电压U_L=3V，电路中的电流I=1.0A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L=12V-3V=9V，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：
R===9Ω．
故答案为：灯丝电阻随温度变化而变化；24W；9Ω．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及灯丝电阻与温度的关系，关键是能从图象中得出相关的信息和知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小．