Question

3．如图1，电源电压保持不变，灯泡额定电压为12V，闭合S后，P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U图象如图2．则小灯泡正常发光时的电阻为6Ω，电源电压为12V，滑动变阻器最大阻值为9Ω．

Answer 1

分析 已知灯泡的额定电压，从图象中找到灯泡在额定电压下的电流，由欧姆定律可以求出电阻；
当滑动变阻器滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电源电压也就是灯泡两端电压；
当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路电阻最大．已知此时灯泡两端电压和电源电压，可以得到滑动变阻器两端电压；已知此时灯泡电流，也就是通过滑动变阻器的电流；已知滑动变阻器两端电压和通过的电流，利用R=$\frac{U}{I}$得到滑动变阻器最大阻值．

解答 解：①由图象知，在灯泡两端电压为U_额=12V时，通过的电流为I_额=2A，灯泡的电阻：R=$\frac{{U}_{L额}}{{I}_{L额}}$=$\frac{12V}{2A}$=6Ω；
②当滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡两端电压等于电源电压，所以电源电压为U=U_额=12V；
③当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，由图象知，此时灯泡两端电压为U_L=3V，电路电流为I=1A
所以滑动变阻器两端电压为U_R=U-U_L=12V-3V=9V，滑动变阻器的最大阻值为R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω．
故答案为：6；12；9．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数．