Question

如圖所示，甲圖是額定電壓為6V的小燈泡L的I-U圖象，現(xiàn)把它與定值電阻R．和滑動變阻器R組成串聯(lián)電路，如乙圖所示，電源電壓保持9V不變．無論變阻器滑片怎樣移動，小燈泡兩端電壓都不超過3V～6V的范圍．則小燈泡L額定功率是________W；定值電阻R₀的阻值________Ω；滑動變阻器的最大阻值為________Ω．

Answer 1

3.6    5    7
分析：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)甲圖讀出通過燈泡的電流，利用P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時燈泡兩端的電壓最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律定值電阻R₀的阻值；當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時燈泡兩端的電壓最小，根據(jù)圖甲讀出通過燈泡的電流即為電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，再利用電阻的串聯(lián)特點求出滑動變阻器的最大阻值．
解答：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V，由圖甲可知通過燈泡的電流I_L=0.6A，
則小燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=6V×0.6A=3.6W；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，燈泡兩端的電壓U_L=6V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴此時定值電阻兩端的電壓：
U₀=U-U_L=9V-6V=3V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得：
R₀====5Ω；
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，燈泡兩端的電壓U_L′=3V，
由圖甲可知，此時電路中的電流I=0.5A，
此時定值電阻R₀和滑動變阻器兩端的電壓之和：
U′=U-U_L′=9V-3V=6V，
定值電阻R₀和滑動變阻器最大阻值之和：
R′===15Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動變阻器的最大阻值：
R=R′-R₀=12Ω-5Ω=7Ω．
故答案為：3.6；5；7．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出燈泡兩端電壓對應(yīng)的電流，要注意根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點判斷出燈泡兩端的最大、最小電壓．