Question

10．如圖所示，某同學(xué)在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，誤將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，他調(diào)節(jié)滑片滑片P測(cè)得多組數(shù)據(jù)，并根據(jù)電流表電壓表示數(shù)作出如圖乙所示的I-U圖象．已知小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為4.5V．問(wèn)：

（1）小燈泡正常工作時(shí)電壓表示數(shù)是多少？
（2）為使實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端電壓不超過(guò)3V，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值時(shí)多少？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知小燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓；
（2）當(dāng)小燈泡兩端電壓為3V時(shí)，根據(jù)分壓原理，求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，結(jié)合圖象可知此時(shí)電流，再利用歐姆定律公式變形可求得滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值．

解答 解：（1）小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，U_L=2.5V，
U_變=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，即電壓表的示數(shù)為2V；
（2）當(dāng)小燈泡兩端電壓為3V時(shí)
電壓表示數(shù)即U_變=U-U?_L=4.5V-3V=1.5V，
由圖乙可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為1.5V時(shí)，I_變=0.22A
R_變=$\frac{{U}_{變}}{{I}_{變}}$=$\frac{1.5V}{0.22A}$≈6.82Ω，即為接入的最小阻值．
答：（1）小燈泡正常工作時(shí)電壓表示數(shù)是2V；
（2）為使實(shí)驗(yàn)中小燈泡兩端電壓不超過(guò)3V，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值是6.82Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律和串聯(lián)特點(diǎn)的應(yīng)用，掌握好串聯(lián)電路的分壓原理，根據(jù)圖乙可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為1.5V時(shí)，I_變=0.22A是解答（2）的關(guān)鍵．