Question

8．如图甲所示，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L₁的额定电压为3V，L₂的额定电压为2V．通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示．闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏．正常发光的小灯泡是L₁，其额定功率为0.45W，滑动变阻器的最大阻值是20Ω．若将滑动变阻器的滑片向右移动，L₂的电阻将逐渐减小．

Answer 1

分析 （1）由图象可知，两灯泡的额定电流，根据串联电路的电流特点可知能正常发光的灯泡是额定电流较小的，根据P=UI求出其额定功率；
（2）由图象可知，电路中的电流为0.15A时，两灯泡两端的电压，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接入电路中的电阻，进一步求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）分析电流和电压增大时，两者变化量之间的关系，根据R=$\frac{△U}{△I}$判断其阻值的变化；将滑动变阻器的滑片向右移动时，通过L₂的电流减小，两端的电压减小，进一步得出此时L₂电阻的变化．

解答 解：（1）由图象可知，L₁的电压为3V时通过的电流0.15A，L₂的电压为2V时通过的电流大于0.15A，
因串联电路中各处的电流相等，且其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，
所以，正常发光的灯泡是L₁，其额定功率P₁=U₁I₁=3V×0.15A=0.45W；
（2）由图象可知，当电路中的电流为0.15A时，灯泡L₁两端的电压为3V，灯泡L₂两端的电压为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_滑=U-U₁-U₂=6V-3V-1.5V=1.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
$\frac{1}{2}$R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω，
则滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（3）由图象可知，当电流和电压增大时，电流的变化量△I小于电压的变化量△U，
由R=$\frac{△U}{△I}$可知，L₂的电阻增大，
反之，将滑动变阻器的滑片向右移动时，通过L₂的电流减小，两端的电压减小，L₂的电阻减小．
故答案为：L₁；0.45；20；减小．

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，关键是根据两灯泡的额定电流确定电路中的最大电流．