Question

16．在如圖1所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V．閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過(guò)程中，小燈泡的I一U關(guān)系圖象如圖2所示．則小燈泡發(fā)光時(shí)的最小功率為3W，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為9Ω，整個(gè)電路的最大電功率為24W．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．當(dāng)滑片P位于左端時(shí)，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，電路的電流最大，根據(jù)圖象讀出電表示數(shù)，利用P=UI求出整個(gè)電路的最大電功率；當(dāng)滑片P位于右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出小燈泡發(fā)光時(shí)的最小功率，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
當(dāng)滑片P位于左端時(shí)，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，電路的電流最大，
由圖象可知，電路中的最大電流I_大=2A，電壓表的最大示數(shù)即電源的電壓U=12V，
則整個(gè)電路的最大電功率：
P=UI=12V×2A=24W；
當(dāng)滑片P位于右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，
由圖象可知，電路中的電流I_小=1A，U_L=3V，
則小燈泡發(fā)光時(shí)的最小功率：
P_L=U_LI_小=3V×1A=3W，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_L=12V-3V=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{小}}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω．
故答案為：3；9；24．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出滑片位于兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電表的示數(shù)．