Question

10．如圖甲所示電路，閉合開關S后，當滑片P從中點滑動最右端的過程中，電壓表的示數U與電流表的I的關系圖線如圖乙所示．圖乙中U₁、U₂、I₁、I₂已知，電源的電壓保持不變，燈泡的額定電壓為U₂．則由此不能求得的物理量是（　　）

• A． 滑片P移至最左端時電路的總功率
• B． 燈泡的額定功率
• C． 滑動變阻器的最大阻值
• D． 電源的電壓

Answer 1

分析 （1）當滑片位于右端時，電路為燈泡的簡單電路，此時電壓表測電源的電壓，燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）當滑片位于中點時，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻，進一步求出滑動變阻器的最大阻值；
（3）由乙圖可知，燈泡兩端的電壓和通過的電流比值不是一條直線說明燈泡的電阻是變化的，當滑片P移至最左端時電路中的總電阻無法計算，電路的總功率無法計算．

解答 解：（1）當滑片位于右端時，電路為燈泡的簡單電路，此時電壓表測電源的電壓，即U=U₂，
燈泡的額定功率：
P_L=U₂I₂；
（2）當滑片位于中點時，電壓表的示數為U₁，電路中的電流為I₁，
根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U₁=U₂-U₁，
根據歐姆定律可得：
$\frac{1}{2}$R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{1}}$，即R=2$\frac{{U}_{R}}{{I}_{1}}$=2$\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{{I}_{1}}$；
（3）由乙圖可知，燈泡的電阻是變化的，無法求出滑片P移至最左端時電路中的總電阻，即無法求出電路的總功率．
故選A．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是從圖象中滑片位于不同位置時電表的示數和得出燈泡的電阻是變化．