Question

6．如圖所示，圖甲是額定電壓為6V的小燈泡L的I-U圖象，現(xiàn)把它與定值電阻R₀和滑動(dòng)變阻器R組成串聯(lián)電路，如乙圖所示，電源電壓保持12V不變．無(wú)論變阻器滑片怎樣移動(dòng)，小燈泡兩端電壓都不超過(guò)3V～6V的范圍．則小燈泡L額定電流是0.6A；定值電阻R₀的阻值10Ω；滑動(dòng)變阻器的最大阻值為8Ω．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)甲圖讀出通過(guò)燈泡的電流；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)燈泡兩端的電壓最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律定值電阻R₀的阻值；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)燈泡兩端的電壓最小，根據(jù)圖甲讀出通過(guò)燈泡的電流即為電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，再利用電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為6V，由圖甲可知通過(guò)燈泡的電流I_L=0.6A，
則小燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=6V×0.6A=3.6W；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，燈泡兩端的電壓U_L=6V，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知此時(shí)定值電阻兩端的電壓：
U₀=U-U_L=12V-6V=6V，
根據(jù)串聯(lián)電路中各處的電流相等可知：
I₀=I_L=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，燈泡兩端的電壓U_L′=3V，
由圖甲可知，此時(shí)電路中的電流I′=0.5A，
此時(shí)定值電阻R₀和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和：
U′=U-U_L′=12V-3V=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得定值電阻R₀和滑動(dòng)變阻器最大阻值之和：
R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知：
滑動(dòng)變阻器的最大阻值R=R′-R₀=18Ω-10Ω=8Ω．
故答案為：0.5；10；8．

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)圖象讀出燈泡兩端電壓對(duì)應(yīng)的電流，要注意根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)判斷出燈泡兩端的最大、最小電壓．