如圖*所示，電源電壓保持不變，小燈泡L正常發光時的電阻為6Ω，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片P，從最上端a滑...

問題詳情：

如圖*所示，電源電壓保持不變，小燈泡L正常發光時的電阻為6Ω，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片P，從最上端a滑至最下端b的過程中，電流表示數與兩電壓表示數的關係圖象如圖乙所示。

求：（1）小燈泡的額定功率和定值電阻R0的阻值；

（2）滑動變阻器的最大阻值；

（3）電路總功率的變化範圍。

【回答】

（1）小燈泡的額定功率為6W，定值電阻R0的阻值為6Ω；

（2）滑動變阻器的最大阻值為14Ω；

（3）電路總功率的變化範圍為6W～12W。

【解答】（1）*中，燈與變阻器串聯後再與定值電阻串聯，電流表測電路的電流，電壓表V2測燈的電壓，V1測燈與R0的電壓，從最上端a（變阻器最大電阻連入電路中）滑至最下端b時，只有燈與定值電阻串聯，此時電路的電流最大，由圖知，Ib＝1A，即電路的電流為1A，V1的示數即電源電壓：U＝12V，

電壓表V2的示數為6V，即燈的電壓：

U燈＝6V，歐姆定律I＝，燈泡的電阻：

R燈＝＝＝6Ω，由已知條件，燈正常發光，故燈的額定功率：

P燈＝U燈I燈＝6V×1A＝6W；

由串聯電路電壓的規律，R0的電壓為：

U0＝U﹣U2＝12V﹣6V＝6V，由歐姆定律，

R0＝＝＝6Ω；

（2）滑片在a時，由上圖知，電路的電流最小為I小＝0.5A，電壓表V1的示數U1＝5V，

根據串聯電路電壓的規律及歐姆定律，變阻器的最大電阻：

R滑大＝＝＝14Ω；

（3）當電路的電流最大時，電路的最大功率為：

P大＝UI大＝12V×1A＝12W；

電路的最大功率為：

P小＝UI小＝12V×0.5A＝6W；

電路總功率的變化範圍為6W～12W。

【分析】（1）分析滑片從最上端a（變阻器最大電阻連入電路中）滑至最下端b時電路的連接，由電路的電阻最小可知，由圖知可知這時的電路的電流最大值，及V1的示數和燈的電壓，由歐姆定律I＝得出燈泡的電阻；由已知條件，燈正常發光，根據P＝UI求出燈的額定功率；

由串聯電路電壓的規律求出R0的的電壓；由歐姆定律得出R0的電阻；

（2）滑片在a時，電路的電阻最大，由圖可知電路的最小電流，由電壓表V1的示數，根據串聯電路電壓的規律及歐姆定律求出變阻器的最大電阻；

（3）根據P＝UI，當電路的電流最大（小）時，電路的功率最大（小），並求出電路最大功率及最小功率。

【點評】本題考查串聯電路的規律及歐姆定律和電功率公式的運用，關鍵是得出滑片在最上端a和最下端b的時對應的電錶的示數。

知識點：電功率

題型：計算題