Question

【題目】如圖甲所示是小燈泡L的I﹣U圖象，把小燈泡接入圖乙的電路中，先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3V；再將滑片P向左移動直到電壓表示數為6V，此時小燈泡L剛好正常發光．已知電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌標有“20Ω 2A”，則電源電壓為V，小燈泡正常發光時，滑動變阻器消耗的功率為W．在滑動變阻器的滑片移動的過程中，電路中消耗的總功率的最大值和最小值之比為 ．

Answer 1

【答案】15；9；5：3
【解析】解：（1）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， 由圖象可知，當電壓表示數為3V時，電路中的電流I=0.6A，
由I= 可得，滑動變阻器兩端的電壓：
U滑=IR滑=0.6A×20Ω=12V，
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=3V+12V=15V；（2）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為6V時，電路中的電流I′=1A，此時燈泡正常發光，
滑動變阻器兩端的電壓：
U滑′=U﹣UL額=15V﹣6V=9V，
滑動變阻器消耗的功率：
P滑=U滑′I′=9V×1A=9W；（3）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路消耗的總功率最小，當燈泡正常發光時電路消耗的總功率最大，
則電路中消耗的總功率的最大值和最小值之比：
P大：P小=UI′：UI=I′：I=1A：0.6A=5：3．
所以答案是：15；9；5：3．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．