Question

【題目】如圖所示在圖乙所示的電路中，電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌上標有“10Ω 2A”，小燈泡L的額定電壓為3V，它的I﹣U圖象如圖甲所示，將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關S，電壓表示數為1.5V，再將滑片P向左移動直到電壓表示數為3V．則小燈泡的額定功率為_____W，電源電壓為_____V；小燈泡正常發光時，燈絲的電阻為_____Ω，滑動變阻器接入電路的阻值為_____Ω，滑動變阻器的電功率為_____W。

Answer 1

【答案】1.5 4.5 6 3 0.75

【解析】

由電路圖可知，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓；

由圖象可知，燈泡兩端的電壓為額定電壓3V時，電路中的電流I＝0.5A（串聯電路電流處處相等），因額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，所以，燈泡的額定功率：PL額＝UL額I＝3V×0.5A＝1.5W；則小燈泡正常發光時的電阻為：RL＝＝＝6Ω；

當滑動變阻器的滑片P移至B端時，滑動變阻器的最大阻值和燈泡串聯，電壓表測燈泡的電壓，已知此時電壓表示數為1.5V，由圖象可知，當燈泡的電壓為1.5V時，電路中的電流I′＝0.3A，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝I′R滑＝0.3A×10Ω＝3V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源的電壓：U＝UL′+U滑＝1.5V+3V＝4.5V；

小燈泡正常發光時，其兩端的電壓為3V，電路中的電流I＝0.5A，

此時滑動變阻器兩端的電壓：U滑′＝U﹣UL額＝4.5V﹣3V＝1.5V，

此時滑動變阻器接入電路中的電阻：R滑′＝＝＝3Ω；

此時滑動變阻器消耗的電功率：P滑′＝U滑′I＝1.5V×0.5A＝0.75W。