Question

20．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为6W，滑到变阻器的最大阻值为9Ω．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时灯泡两端的电压即为电源的电压，根据图象读出通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，通过灯泡的电流最小，根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流以及灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．

解答 解：（1）滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时灯泡两端的电压即为电源的电压，
由图乙可知，电路中的最大电流I_大=1.0A，灯泡两端的电压U_L=6V，则电源的电压U=U_L=6V，
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_大=6V×1.0A=6W；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，通过灯泡的电流最小，
由图象可知，电路中的电流I=I_L=0.5A，灯泡两端的电压U_L′=1.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L′=6V-1.5V=4.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑到变阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{4.5V}{0.5A}$=9Ω．
故答案为：6；9．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，根据图象读出有用的信息是关键．