Question

8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当把滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.3A，小灯泡正常发光，当把滑片P移到中间位置时，电压表的示数变为4V，现有以下三个题目，任选两个作答．（设灯丝电阻不变）
题目一：电源电压
题目二：灯泡电阻
题目三：滑动变阻器的最大阻值．

Answer 1

分析 由图知，滑片P滑到最左端时，只有灯泡连入电路中，由此可得电源，由欧姆定律可计算灯泡电阻；
当滑片P移到中间位置时，滑动变阻器与灯泡串联，由串联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器的最大值．

解答 解：
题目一：
由电路图可知，滑片P滑到最左端时，只有灯泡连入电路中，电压表测灯泡两端电压，即电源电压，电流表测通过灯光的电流，
所以电源：U=6V；
题目二：
已知灯泡两端电压和通过灯泡的电流，由欧姆定律可得灯泡电阻：
R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
题目三：
当把滑片P移到中间位置时，滑动变阻器连入阻值为其最大值的一半，此时滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，
串联电路中，总电阻等于各部分电路两端电压之和，所以滑动变阻器两端电压：
U_滑=U-U_L=6V-4V=2V：
串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流：
I_滑=I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.2A，
所以滑动变阻器连入的阻值：
$\frac{1}{2}$R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{滑}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，
所以滑动变阻器的最大值：
R_滑=20Ω．
答：电源电压为6V；灯泡电阻为20Ω；滑动变阻器的最大阻值是20Ω．

点评 本题考查了串联电路特点、欧姆定律的应用，正确分析滑片在不同位置的电路结构是解题的关键．