题目内容
【题目】如下图所示，某同学已经获得了额定电压为6V的小灯泡的U-I图像．他将此灯泡、电源（电压一定）、滑动变阻器、电压表、电流表及开关正确连入电路．闭合开关，将滑动变阻器的滑片从一端向另一端滑动的过程中，电压表的示数从8V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大．在开关刚闭合时，该同学没有观察到灯发光的原因_________，当灯泡正常发光时，滑动变阻器功率是_____________W．为使灯安全，电压表的示数范围应控制在_______________．
【答案】实际功率太小. 1 8V2V
【解析】
(1)由图可知,电流表的示数I1＝0.3A时灯泡两端的电压U1＝1V,灯泡两端的电压U2＝6V时通过的电流I2＝0.5A，两种情况下灯泡的电功率：
P1＝U1I1＝1V×0.3A＝0.3W,P2＝U2I2＝6V×0.5A＝3W，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且P1远小于P2，所以，在开关刚闭合时，该同学没有观察到灯发光的原因是灯泡的实际功率太小；
(2)由U＝IR可知，当电流表的示数增大时，灯泡两端的电压增大，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减小，因将滑动变阻器的滑片从一端向另一端滑动的过程中，电流表的示数从0.3A开始增大，电压表的示数从8V开始减小，所以，电压表并联在滑动变阻器两端测其两端的电压，闭合开关前,滑动变阻器处于最大阻值处,其两端的电压U滑＝8V，则电源的电压： U＝U1+U滑＝1V+8V＝9V，当灯泡正常发光时,其两端的电压U2＝6V,电路中的电流I＝I2＝0.5A，此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数： U′滑＝UU2＝9V6V＝2V，所以，电压表示数的变化范围为8V2V，滑动变阻器的电功率： P滑＝U′滑I＝2V×0.5A＝1W.
寒假学与练系列答案
