Question

【題目】如圖所示，某同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中，誤將電壓表并聯在滑動變阻器兩端．他從滑片置于最右端時開始記錄第一組數據，調節滑片測得多組數據，描繪出的U一I圖像如圖所示．已知小燈泡的額定電壓為2.5 V，電源電壓為4.5 V．可求得小燈泡的額定功率為W，變阻器最大阻值為Ω．為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3 V，則滑動變阻器接人電路的最小阻值為Ω（保留一位小數）。

圖10

Answer 1

【答案】0.5；40；6.8
【解析】解：（1）電路圖可知小燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器的電壓，由于燈泡正常發光時小燈泡電壓2.5V，
根據串聯電路的總電壓等于串聯的各分電壓之和可得：
燈泡正常發光時，滑動變阻器電壓為U滑=U-UL額=4.5V-2.5V=2V，
由圖2可知：U滑=2V時，I=0.2A，
所以小燈泡額定功率：
PL額=UL額I=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）滑動變阻器連入電路阻值最大時兩端的電壓最大，電路中的電流值最小，由右圖可知：U滑max=4V時，Imin=0.1A，
根據歐姆定律得其阻值為R滑最大=；
（3）為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3V，根據串聯電路的總電壓等于串聯的各分電壓之和可得：
滑動變阻器分得最小電壓U滑min=U-UL最大=4.5V-3V=1.5V，
由右圖可知：U滑=1.5V時，Imax=0.22A，
根據歐姆定律得：其阻值為：
R滑最小=；
故答案為：0.5；40；6.8．

（1）由電路圖可知小燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器的電壓，根據分壓原理，求出燈泡正常發光時滑動變阻器的電壓，然后由圖讀出電路中的電流即可根據歐姆定律求燈泡的阻值；根據P=UI求出額定功率；

（2）由右圖得出滑動變阻器連入電路阻值最大時的電壓和電流值，根據歐姆定律求出其阻值．
為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3V，根據分壓原理，滑動變阻器分得最小電壓不可小于1.5V，故由右圖讀出此時的電流，即可根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最小阻值．