Question

【题目】如图所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端．他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U一I图像如图所示．已知小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压为4.5 V．可求得小灯泡的额定功率为W，变阻器最大阻值为Ω．为使实验中小灯泡两端电压不超过3 V，则滑动变阻器接人电路的最小阻值为Ω（保留一位小数）。

图10

Answer 1

【答案】0.5；40；6.8
【解析】解：（1）电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，由于灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V，
根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：
灯泡正常发光时，滑动变阻器电压为U滑=U-UL额=4.5V-2.5V=2V，
由图2可知：U滑=2V时，I=0.2A，
所以小灯泡额定功率：
PL额=UL额I=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）滑动变阻器连入电路阻值最大时两端的电压最大，电路中的电流值最小，由右图可知：U滑max=4V时，Imin=0.1A，
根据欧姆定律得其阻值为R滑最大=；
（3）为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：
滑动变阻器分得最小电压U滑min=U-UL最大=4.5V-3V=1.5V，
由右图可知：U滑=1.5V时，Imax=0.22A，
根据欧姆定律得：其阻值为：
R滑最小=；
故答案为：0.5；40；6.8．

（1）由电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据分压原理，求出灯泡正常发光时滑动变阻器的电压，然后由图读出电路中的电流即可根据欧姆定律求灯泡的阻值；根据P=UI求出额定功率；

（2）由右图得出滑动变阻器连入电路阻值最大时的电压和电流值，根据欧姆定律求出其阻值．
为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，根据分压原理，滑动变阻器分得最小电压不可小于1.5V，故由右图读出此时的电流，即可根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小阻值．