Question

5．如圖甲所示是小明使用的調(diào)光燈電路圖，他將粗細(xì)均勻的電阻絲AB通過(guò)滑片P連入電路，小燈泡L的額定電壓為U₀=6V．閉合開(kāi)關(guān)S后，滑片P從最左端A滑到最右端B的過(guò)程中，小燈泡的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示；設(shè)電阻絲AB的阻值不隨溫度變化．求：
（1）AB的最大阻值R；
（2）當(dāng)電阻絲AB連入電路部分的阻值R₁=4Ω時(shí)，電流表示數(shù)為I=0.75A，小燈泡L消耗的功率為P．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑片位于最左端時(shí)，L與R串聯(lián)，電路中電阻最大，電流最��；當(dāng)滑片位于最右端時(shí)，R斷路，只有燈泡接入電路，電流最大，結(jié)合歐姆定律分析解答；
（2）滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)，利用串聯(lián)電路相等和分壓特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律列出等式解答．

解答 解：
（1）根據(jù)題意，當(dāng)滑片位于最左端時(shí)，L與R串聯(lián)，電路中電阻最大，電流最小，由曲線圖可知I_A=0.5A
則由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可得：U=I_A（R_L+R）即U=0.5A×（R_L+R）----①；
當(dāng)滑片位于AB最右端B時(shí)，R斷路，只有燈泡接入電路，電流最大，此時(shí)小燈泡兩端電壓為U=U₀=6V，電流為I_B=1A，
則U=I_BR_L即6V=1A×R_L----②
聯(lián)解①②得：R=9Ω；
（2）R₁=4Ω時(shí)，I=0.75A，根據(jù)歐姆定律R₁兩端的電壓U₁為：
U₁=I R₁=0.75A×4Ω=3v
根據(jù)串聯(lián)電路電壓關(guān)系，燈泡兩端的電壓U₂為：
U₂=U₀-U₁=6V-3V=3v
由電功率公式P=UI得：
P₂=U₂I=3V×0.75A=2.25W．
答：（1）AB的最大阻值R為9Ω；
（2）當(dāng)電阻絲AB連入電路部分的阻值R₁=4Ω時(shí)，電流表示數(shù)為I=0.75A，小燈泡L消耗的功率為2.25W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)、電阻和電功率的求解，充分分析電路狀態(tài)和特點(diǎn)是解題關(guān)鍵．