Question

【题目】小明用如图（甲）所示的电路测额定电压为6V的灯泡的功率，保护电阻R0=2Ω．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

【答案】
（1）解：由图像知：当电压表示数为6V时，通过灯泡的额定电流：I额=1.0A，

灯泡的额定功率：P额=U额I额=6V×1.0A=6W

（2）解：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=1.0A，UL=6.0V

由I= 得，R0两端电压：UR0=IR0=1.0A×2Ω=2V，

则电源电压：U=UL+UR0=6V+2V=8V

（3）解：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，

由图像可知，此时灯泡两端的电压UL′=1.0V，电路中的电流I′=0.5A，

灯泡的电阻：RL= = =2Ω，

电路中的总电阻：R总= = =16Ω，

滑动变阻器最大阻值：R=R总﹣R0﹣RL=16Ω﹣2Ω﹣2Ω=12Ω

【解析】（1）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，由图像读出灯泡两端的电源为6V时对应的电流，利用P=UI求出灯泡的额定功率；（2）滑片在最左端时，灯泡L与R0串联，由图可知此时灯泡的电流、电压，再根据串联电路电流的特点和U=IR求出R0两端的电压，最后根据串联电路电压的特点可求出电源电压；（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，由图像得出电路中的电流和灯泡两端的电压，根据R= 分别求出灯泡的电阻和电路中的总电阻，最后根据串联电路电阻的特点求出滑动变阻器的最大阻值．
【考点精析】掌握欧姆定律的变形公式和额定功率的概念是解答本题的根本，需要知道公式的理解：①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中；②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一；额定功率：用电器在额定电压下的功率．