题目内容
如图（a）电路中电源电压保持不变，小灯泡正常发光时的阻值为6欧．闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图（b）．求：（1）小灯泡的额定功率多少瓦？
（2）滑动变阻器的最大阻值多少？
分析：（1）由电路图可知，L与R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大；
（2）当滑片为与左端时，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；此时灯泡两端电压和通过电流的比值和灯泡正常发光时的电阻相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（3）当滑片为与右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，根据图象读出两电表的示数，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的最大阻值．
（2）当滑片为与左端时，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；此时灯泡两端电压和通过电流的比值和灯泡正常发光时的电阻相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（3）当滑片为与右端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联，根据图象读出两电表的示数，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的最大阻值．
解答：解：（1）当滑片位于左端时，等效电路图如图甲所示；
当滑片位于右端时，等效电路图如图乙所示；
由图甲和图乙可知，当滑片位于左端时电压表的示数最大，为电源的电压，电流表的示数也最大，
由图b可知，电源的电压和灯泡两端的电压相等，即U=UL=12V，此时通过灯泡的电流IL=2.0A，
根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻：
RL=
=
=6Ω，
∵此时灯泡的电阻和灯泡正常发光时的电阻相等，
∴灯泡的额定功率：
PL=ULIL=12V×2.0A=24W；
（2）由图b可得乙图中：UL=3V，电路中的电流I=1.0A，
∵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滑=U-UL=12V-3V=9V，
∴滑动变阻器的最大阻值：
R滑=
=
=9Ω．
答：（1）小灯泡的额定功率为24W；
（2）滑动变阻器的最大阻值为9Ω．
当滑片位于右端时，等效电路图如图乙所示；
由图甲和图乙可知，当滑片位于左端时电压表的示数最大，为电源的电压，电流表的示数也最大，
由图b可知，电源的电压和灯泡两端的电压相等，即U=UL=12V，此时通过灯泡的电流IL=2.0A，
根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻：
RL=
| UL |
| IL |
| 12V |
| 2.0A |
∵此时灯泡的电阻和灯泡正常发光时的电阻相等，
∴灯泡的额定功率：
PL=ULIL=12V×2.0A=24W；
（2）由图b可得乙图中：UL=3V，电路中的电流I=1.0A，
∵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滑=U-UL=12V-3V=9V，
∴滑动变阻器的最大阻值：
R滑=
| U滑 |
| I |
| 9V |
| 1.0A |
答：（1）小灯泡的额定功率为24W；
（2）滑动变阻器的最大阻值为9Ω．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数．
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