题目内容
【题目】如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V.闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的IU关系图象如图所示。在滑片P左移过程中,灯泡亮度____(选填“变亮”“变暗”“不变”),电源电压为____V,滑动变阻器的最大阻值为_____Ω.
【答案】变亮 12 9
【解析】
分析电路图,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变化,根据图象可知通过灯泡电流的变化,利用P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化;当滑片位于左端时,电路为L的简单电路,此时电压表的示数最大,根据图2读出电压表的最大示数即为电源的电压;当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据图2读出两电表的示数,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,R接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知灯泡两端分得的电压变大,由图2可知,通过灯泡的电流变大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=UI可知灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
当滑片位于左端时,电路为L的简单电路,此时电压表的示数最大,由图2可知,电压表的最大示数为12V,即电源的电压U=12V;
当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图2可知,电压表的示数UL=3V,电流表的示数即电路中的电流I=1.0A,串联电路中总电压等于各分电压之和,R两端的电压UR=U-UL=12V-3V=9V,滑动变阻器的最大阻值。