Question

小华同学在家庭实验室进行“改造小台灯”的实践活动，请你也加入到他的实践活动中．（电源电压恒定，设灯丝电阻不变）

（1）当滑片P从a端滑到b端时，电流表、电压表示数变化图象如图所示，根据图象数据求出电源电压和小灯泡的电阻．
（2）请你计算出滑片P在a端和b端时小灯泡的实际功率．
（3）滑动变阻器的最大阻值是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）由图可知，灯泡及滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，故可知当滑动变阻器接入电阻最大时，电流表示数最小，电压表示数最大；则由题意利用欧姆定律可求得电源电压及灯泡的电阻；
（2）当滑片在a点时，可知电流值，由功率公式P=I²R可求得功率；滑片在b点时，由已知可得电流，由功率公式可求得功率；
（3）分析图象可得出随滑动变阻器接入电阻的变化，能量的转化效率呈下降趋势．
解答：解：（1）分析电路可知，当电流表示数为0.5A时，电压表示数为4.5V；
当电流表示数为1A时，电压表示数为0V，
则有U_电=1A×R_L①
U_电=4.5V+0.5A×R_L②，
综合①②式可得出，R_L=9Ω，U_电=9V；
（2）当滑片在a端时，I_a=1A，P_a=I_a²R_L=（1A）²×9Ω=9W，
当滑片在b端时，I_b=0.5A，P_b=I_b²R_L=（0.5A）²×9Ω=2.25W．
（3）分析电路可知，当电流表示数为0.5A时，电压表示数为4.5V；灯L与滑动变阻器串联，
滑动变阻器的最大阻值为R==9Ω．
答：（1）灯泡电阻为9Ω，电源电压为9V；
（2）滑片在a时，小灯泡的功率为9W，滑片在中点时灯泡的功率为4W，滑片在b端时灯泡功率为2.25W；
（3）滑动变阻器的最大阻值为9Ω．
点评：本题综合考查学生对于欧姆定律、功率公式；对学生的分析能力、公式的应用能力要求较高，应注意在做题中将大题进行拆分，从而可以得出几个小题，便于解决．