Question

如图1所示电路中，已知电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡L的U-I图线如图2所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而    （填“增大”、“减小”或“不变”）．当电键K闭合后，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是    W（本小题需要作图，请画在答题纸的图乙中）．

Answer 1

【答案】分析：灯泡L的U-I图线上的点与原点的连线表示电阻的大小，通过连线斜率的变化判断电阻的变化．当外电阻最大时，电流最小，灯泡消耗的功率最小．
解答：解：U-I图线上的点与原点的连线的斜率逐渐增大，知灯泡的电阻随电压增大而增大．
当滑动变阻器滑动触头指向中点时，外电阻最大，此时滑动变阻器的电阻相当于两个10Ω的电阻并联，并联电阻为5Ω，将滑动变阻器的电阻等效到电源的内部，作出电动势E=3V，内阻r=1+5Ω=6Ω电源的外电压与电流关系图线，与灯泡伏安特性曲线的交点的横纵坐标分别表示此时小灯泡的电流电压．
则P=UI=0.35×0.9W≈0.32W．
故答案为：增大，0.32．
点评：解决本题的关键知道U-I图线上点与原点连线的斜率表示电阻，本题的难点是第2问，需将滑动变阻器的电阻等效到电源的内部，通过作图进行求解．