Question

如圖1所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V．閉合開關S后，當滑片P從最右端滑到最左端的過程中，小燈泡的I-U關系圖象如圖2所示．則小燈泡的額定功率為    W，電源電壓為    V，滑動變阻器的最大阻值為    Ω．

Answer 1

【答案】分析：①已知燈泡的額定電壓，從圖象中找到燈泡在額定電壓下的電流，利用公式P=UI得到額定功率；
②當滑動變阻器滑片位于最左端時，滑動變阻器處于斷路狀態，電源電壓也就是燈泡兩端電壓；
③當滑片位于最右端時，滑動變阻器接入電路電阻最大．已知此時燈泡兩端電壓和電源電壓，可以得到滑動變阻器兩端電壓；已知此時燈泡電流，也就是通過滑動變阻器的電流；已知滑動變阻器兩端電壓和通過的電流，利用R=得到滑動變阻器最大阻值．
解答：解：
①由圖象知，在燈泡兩端電壓為U_額=12V時，通過的電流為I_額=2A
所以燈泡的額定功率為P_額=U_額I_額=12V×2A=24W；
②當滑片位于最左端時，滑動變阻器阻值為0，此時燈泡兩端電壓等于電源電壓
所以電源電壓為U=U_額=12V；
③當滑片在最右端時，滑動變阻器全部接入電路，由圖象知，此時燈泡兩端電壓為U_L=3V，電路電流為I=1A
所以滑動變阻器兩端電壓為U_R=U-U_L=12V-3V=9V
滑動變阻器的最大阻值為R===9Ω．
故答案為：24；12；9．
點評：求解滑動變阻器最大阻值時，不要利用串聯電路導體兩端電壓與其阻值成正比這一規律，原因是燈泡電阻不是確定的．