Question

（2015?眉山模拟）小明用如图甲所示的电路测额定电压为6V的灯泡的电功率，保护电阻R₀=2Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中，通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图乙所示．求：

（1）灯泡的额定功率；

（2）电源的电压；

（3）滑动变阻器的最大电阻值．

Answer 1

          解：（1）由图象知：当电压表示数为6V时，通过灯泡的额定电流：I_额=1.0A，

灯泡的额定功率：P_额=U_额I_额=6V×1.0A=6W；

（2）滑片在最左端时，灯泡L与R₀串联，由图可知此时通过灯泡的电流和灯泡两端电压分别为：I=1.0A，U_L=6.0V

由I=得，R₀两端电压：U_R0=IR₀=1.0A×2Ω=2V，

则电源电压：U=U_L+U_R0=6V+2V=8V；

（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，

由图象可知，此时灯泡两端的电压U_L′=1.0V，电路中的电流I′=0.5A，

灯泡的电阻：R_L===2Ω，

电路中的总电阻：R_总===16Ω，

滑动变阻器最大阻值：R=R_总﹣R₀﹣R_L=16Ω﹣2Ω﹣2Ω=12Ω．

答：（1）灯泡的额定功率为6W；

（2）电源的电压为8V；

（3）滑动变阻器的最大电阻值为12Ω．