Question

10．如图甲所示，铅笔芯与滑动变阻器串联接在电压恒为6V的电路中，闭合开关，滑动变阻器的滑片从A端向B端移动，电流表和电压表示数变化情况如图乙所示．由图象可知，当滑动变阻器两端电压为1V时，滑动变阻器消耗的功率为0.5W，此时，铅笔芯的电阻是10Ω，在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中，铅笔芯的电阻变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 由电路图可知，滑动变阻器R与铅笔芯串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据图象读出电压表示数为1V时电流表的示数，根据P=UI即可求出滑动变阻器此时消耗的功率；根据串联电路电压规律可知铅笔两端的电压，根据欧姆定律的应用即可求出铅笔芯的电阻；
（2）根据图象读出电压表示数为3V时电流表的示数，根据串联电路电压规律以及欧姆定律的应用求出此时铅笔芯的阻值，从而得出铅笔芯电阻的变化．

解答 解：
由电路图可知，滑动变阻器R与铅笔芯串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据图象可知，当电压表示数为1V时，电流表示数为0.5A，
滑动变阻器消耗的功率：P_滑=U_滑I=1V×0.5A=0.5W；
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以此时铅笔芯两端电压为U_铅=U-U_滑=6V-1V=5V；
由欧姆定律可得，铅笔芯的阻值：R=$\frac{{U}_{铅笔}}{I}$=$\frac{5V}{0.5A}$=10Ω；
（2）根据图象可知，当电压表示数为3V时，电流表示数为0.25A；
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以，此时铅笔芯两端电压为U_铅′=U-U_滑′=6V-3V=3V；
此时铅笔芯的阻值：R′=$\frac{{U}_{铅笔}′}{I′}$=$\frac{3V}{0.25A}$=12Ω，
比较可知，当滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中（电压表示数减小），铅笔芯的电阻变小．
故答案为：0.5；10；变小．

点评 本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，难点是从图象上找出有用的信息．