Question

小明用如图甲所示的电路测额定电压为6 V的灯泡的电功率，保护电阻R₀＝2 Ω.闭合开关S，滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中，通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图乙所示．求：

(1)灯泡的额定功率．

(2)电源的电压．

(3)滑动变阻器的最大电阻值

．

Answer 1

解：(1)由图象知：当电压表示数为6 V时，通过灯泡的额定电流I_额＝1.0 A

灯泡的额定功率

P_额＝U_额I_额＝6 V×1.0 A＝6 W.

(2)滑片在最左端时，灯泡L与R₀串联，由图可知此时通过灯泡的电流和灯泡两端电压分别为：I＝1.0 A，U_L＝6.0 V

由I＝得，R₀两端电压

＝IR₀＝1.0 A×2 Ω＝2 V

则电源电压

U＝U_L＋＝6 V＋2 V＝8 V.

(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′＝1.0 V，电路中的电流I′＝0.5 A

灯泡的电阻：R_L＝＝＝2 Ω

电路中的总电阻：R_总＝＝＝16 Ω

滑动变阻器最大阻值

R＝R_总－R₀－R_L＝16 Ω－2 Ω－2 Ω＝12 Ω.