Question

6．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，闭合开关S后，当滑片P从最右端向左滑动过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示．则小灯泡的额定功率24W，当小灯泡正发光时，滑动变阻器1min内产生的热量为720J．

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据图象读出额定电压下通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图象读出小灯泡两端的电压和通过的电流，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时变阻器两端的电压，根据Q=W=UIt求出滑动变阻器1min内产生的热量．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中的电流
（1）由图象可知，灯泡两端的电压为12V时，通过的电流为2A，
则灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_L=12V×2A=24W；
（2）当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图象可知，灯泡两端的电压U_L′=3V，通过灯泡的电流I_L′=1A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_R′=I′R=I_L′R=1A×15Ω=15V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U_R′+U_L′=15V+3V=18V，
当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：
U_R=U-U_L=18V-12V=6V，
滑动变阻器1min内产生的热量：
Q_R=W_R=U_RIt=U_RI_Lt=6V×2A×60s=720J．
故答案为：24；720．

点评 本题考查了串联电路的特点和电功率公式、电热公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键．