Question

13．如圖甲所示，小燈泡額定電壓為9V，閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，小燈泡的U/V關(guān)系圖象如乙圖所示（滑動(dòng)變阻器阻值不受溫度影響）

（1）滑動(dòng)變阻器最大阻值為多少？
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R=8Ω時(shí)，電路消耗的功率為6.75W，此時(shí)小燈泡的消耗的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片移動(dòng)到b端時(shí)，燈泡兩端電壓等于電源電壓；然后根據(jù)電壓表示數(shù)為0.6V時(shí)，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大電阻．
（2）已知燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，已知電路消耗的功率和電源電壓利用P=UI求出此時(shí)的電流，利用公式P=I²R求出滑動(dòng)變阻器的功率，即可根據(jù)總功率求出燈泡的消耗的功率．

解答 解：（1）當(dāng)滑片移動(dòng)到b端時(shí)，燈泡兩端電壓等于電源電壓；即電源電壓為9V，
電壓表示數(shù)為0.6V時(shí)，電流為I_b=0.2A，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大．
由串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和可得：
滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_b=U-U_L=9V-0.6V=8.4V，
R_max=$\frac{{U}_}{{I}_}$=$\frac{8.4V}{0.2A}$=42Ω；
（2）電路消耗的功率為6.75W，
由P=UI得：此時(shí)電路中的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6.75W}{9V}$=0.75A，
滑動(dòng)變阻器的功率為：P_R=I²R=（0.75A）²×8Ω=4.5W，
則此時(shí)小燈泡的電功率：P_L=P-P_R=6.75W-4.5W=2.25W．
答：（1）滑動(dòng)變阻器最大阻值為42Ω；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R=8Ω時(shí)，電路消耗的功率為6.75W，此時(shí)小燈泡的消耗的功率是2.25W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，解答此題需要明確兩點(diǎn)：
①燈絲電阻隨電壓的變化而變化；②分析串聯(lián)電路某一用電器功率時(shí)，一般選擇公式P=I²R（因?yàn)殡娐冯娏飨嗤�）�?/p>