Question

10．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑倒另一端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示，求：

（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）滑动变阻器的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，电压表的示数即为电源的电压；
（2）根据图象读出滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流，此时灯泡正常发光，根据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，由图可知电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．

解答 解：（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，
由图象可知，电源的电压U=U_L=6V；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流I=0.2A，
则灯泡的额定功率：
P_L=U_LI=6V×0.2A=1.2W；
（2）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，灯泡两端的电压U_L′=1.5V，电路中的电流I′=0.1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L′=6V-1.5V=4.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{4.5V}{0.1A}$=45Ω．
答：（1）电源电压为6V；
（2）小灯泡的额定功率为1.2W；
（3）滑动变阻器的最大阻值为45Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据图象读出电表对应的示数．