Question

如圖1所示電路中，已知電源電動勢E=3V，內阻r=1Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，燈泡L的U-I圖線如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而    （填“增大”、“減小”或“不變”）．當電鍵K閉合后，任意移動滑片發現都不能使小燈泡完全熄滅，則此時的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是    W（本小題需要作圖，請畫在答題紙的圖乙中）．

Answer 1

【答案】分析：燈泡L的U-I圖線上的點與原點的連線表示電阻的大小，通過連線斜率的變化判斷電阻的變化．當外電阻最大時，電流最小，燈泡消耗的功率最小．
解答：解：U-I圖線上的點與原點的連線的斜率逐漸增大，知燈泡的電阻隨電壓增大而增大．
當滑動變阻器滑動觸頭指向中點時，外電阻最大，此時滑動變阻器的電阻相當于兩個10Ω的電阻并聯，并聯電阻為5Ω，將滑動變阻器的電阻等效到電源的內部，作出電動勢E=3V，內阻r=1+5Ω=6Ω電源的外電壓與電流關系圖線，與燈泡伏安特性曲線的交點的橫縱坐標分別表示此時小燈泡的電流電壓．
則P=UI=0.35×0.9W≈0.32W．
故答案為：增大，0.32．
點評：解決本題的關鍵知道U-I圖線上點與原點連線的斜率表示電阻，本題的難點是第2問，需將滑動變阻器的電阻等效到電源的內部，通過作圖進行求解．