Question

【题目】如下图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6 V。闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I－U关系图象如下图乙所示。求：

（1）电源电压是多少？

（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？

（3）小灯泡正常发光时，通电30秒消耗电能是多少？

Answer 1

【答案】（1）6V；（2）45Ω；（3）36J

【解析】

试题分析：（1）由电路图可知，当滑片位于左端时，电路为L的简单电路，电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图乙可知，电源的电压U=UL =6V；

（2）当滑片位于右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，电路中的电流最小，

由图乙可知，UL′=1.5V，电路中的电流I=0.1A，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-UL =6V-1.5V=4.5V，

由I=U/R可得，滑动变阻器的最大阻值：R滑 =U滑/I=4.5V/0.1A=45Ω；

（3）灯泡正常发光时两端的电压UL =6V，通过灯泡的电流IL =0.2A，

则通电30秒消耗的电能：W=UL IL t=6V×0.2A×30s=36J