Question

【題目】如圖所示，電壓U=12V，燈泡L的額定電壓為9V，其電流與電壓的關系如圖所示，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω．則燈泡L正常發光時的功率為_____W．阻值為_____Ω．在調節滑動變阻器的過程中，燈泡L消耗電功率的最小值是_____W．在某次正常調節中，R的阻值變化量比L的阻值變化量大，則滑片P的移動方向是_____（選填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。

Answer 1

【答案】13.562一定向左

【解析】

燈泡正常發光時的電壓為9V，由圖象可知，燈泡正常發光時的電流，

燈泡L正常發光時的功率：；

由可得，此時燈絲的電阻：

；

由電路圖可知，R與L串聯，當滑動變阻器連入電路的電阻最大時，電流最小，燈泡L消耗電功率的最小，變阻器接入的最大阻值；

由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓，

分析右圖得，當電路中的電流為1A，此時燈泡兩端電壓為2V，電阻兩端的電壓為10V，總電壓為2V；

則燈泡的最小功率：；

根據物理意義

滑動變阻器的滑片移動時，能調節電路中的電流大小，燈泡的亮度即功率會發生變化；

若滑片向左移動，電流變大，燈變亮，燈絲溫度升高，此時滑動變阻器電阻減小，燈絲電阻會變大，電流為：，由電流變大可知，燈絲增大的電阻小于滑動變阻器減小的電阻，否則電路中的電流不會變大，燈不會變亮；

若滑片向右移動時，電流變小，燈會變暗，此時滑動變阻器的電阻變大，燈絲溫度降低，電阻變小，但總電阻一定變大了，即燈絲減小的電阻小于滑動變阻器增大的電阻，否則電流不會減小，燈不會變暗。

所以滑片P的移動方向是：向向左、向右均可。