Question

【題目】如下圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為6 V。閉合開關S后，當滑片P從R的一端滑到另一端的過程中，小燈泡的I－U關系圖象如下圖乙所示。求：

（1）電源電壓是多少？

（2）滑動變阻器的最大阻值是多少？

（3）小燈泡正常發光時，通電30秒消耗電能是多少？

Answer 1

【答案】（1）6V；（2）45Ω；（3）36J

【解析】

試題分析：（1）由電路圖可知，當滑片位于左端時，電路為L的簡單電路，電路中的電流最大，電壓表測電源的電壓，由圖乙可知，電源的電壓U=UL =6V；

（2）當滑片位于右端時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值R串聯，電路中的電流最小，

由圖乙可知，UL′=1.5V，電路中的電流I=0.1A，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑 =U-UL =6V-1.5V=4.5V，

由I=U/R可得，滑動變阻器的最大阻值：R滑 =U滑/I=4.5V/0.1A=45Ω；

（3）燈泡正常發光時兩端的電壓UL =6V，通過燈泡的電流IL =0.2A，

則通電30秒消耗的電能：W=UL IL t=6V×0.2A×30s=36J