Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器的最大阻值為40Ω，閉合開關S后，從滑動變阻器接入電路中的阻值最大時開始記錄數據，測得小燈泡的U-I圖像如圖乙所示．則滑片P向左滑動過程中，電路消耗的總功率________（選填“變大”、“ 變小”或“不變”），小燈泡的額定功率為________W，電源電壓為________V。

Answer 1

【答案】 變大 1 4.5

【解析】由電路圖知道，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測L兩端電壓，電流表測電路中電流。當滑片P向左滑動過程中，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由P=UI=U2/R知道，電路消耗的總功率變大；由圖乙知道，小燈泡的額定電壓為2.5V，此時電流為0.4A，所以燈泡的額定功率是：PL =UL IL =2.5V×0.4A=1W；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖乙知道，此時燈泡兩端的電壓是UL′=0.5V，通過的電流是IL′=0.1A，因為串聯電路中各處的電流相等，所以，由I=U/R知道滑動變阻器兩端的電壓是：U滑=I滑R滑=IL′R滑=0.1A×40Ω=4V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓是：U=U滑+UL′=4V+0.5V=4.5V。