Question

16．如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V．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2所示．则小灯泡的额定功率为24W，电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为9Ω．

Answer 1

分析 ①已知灯泡的额定电压，从图象中找到灯泡在额定电压下的电流，利用公式P=UI得到额定功率；
②当滑动变阻器滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电源电压也就是灯泡两端电压；
③当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路电阻最大．已知此时灯泡两端电压和电源电压，可以得到滑动变阻器两端电压；已知此时灯泡电流，也就是通过滑动变阻器的电流；已知滑动变阻器两端电压和通过的电流，利用R=$\frac{U}{I}$得到滑动变阻器最大阻值．

解答 解：由图象知，在灯泡两端电压为U_额=12V时，通过的电流为I_额=2A，
所以灯泡的额定功率为P_额=U_额I_额=12V×2A=24W；
当滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡两端电压等于电源电压，
所以电源电压为U=U_额=12V；
当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，由图象知，此时灯泡两端电压为U_L=3V，电路电流为I=1A
所以滑动变阻器两端电压为U_R=U-U_L=12V-3V=9V，
滑动变阻器的最大阻值为R=$\frac{{U}_{R}}{I}=\frac{9}{1}$=9Ω．
故答案为：24，12，9．

点评 求解滑动变阻器最大阻值时，不要利用串联电路导体两端电压与其阻值成正比这一规律，原因是灯泡电阻不是确定的．