Question

10．如图甲所示电路，闭合开关S后，当滑片P从中点滑动最右端的过程中，电压表的示数U与电流表的I的关系图线如图乙所示．图乙中U₁、U₂、I₁、I₂已知，电源的电压保持不变，灯泡的额定电压为U₂．则由此不能求得的物理量是（　　）

• A． 滑片P移至最左端时电路的总功率
• B． 灯泡的额定功率
• C． 滑动变阻器的最大阻值
• D． 电源的电压

Answer 1

分析 （1）当滑片位于右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电压表测电源的电压，灯泡两端的电压和额定电压相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）当滑片位于中点时，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，进一步求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）由乙图可知，灯泡两端的电压和通过的电流比值不是一条直线说明灯泡的电阻是变化的，当滑片P移至最左端时电路中的总电阻无法计算，电路的总功率无法计算．

解答 解：（1）当滑片位于右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电压表测电源的电压，即U=U₂，
灯泡的额定功率：
P_L=U₂I₂；
（2）当滑片位于中点时，电压表的示数为U₁，电路中的电流为I₁，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和，
滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U₁=U₂-U₁，
根据欧姆定律可得：
$\frac{1}{2}$R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{1}}$，即R=2$\frac{{U}_{R}}{{I}_{1}}$=2$\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{{I}_{1}}$；
（3）由乙图可知，灯泡的电阻是变化的，无法求出滑片P移至最左端时电路中的总电阻，即无法求出电路的总功率．
故选A．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是从图象中滑片位于不同位置时电表的示数和得出灯泡的电阻是变化．