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(dòng)變阻器的滑片P移至B端，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為3V；再將滑片P向左移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為6V，此時(shí)小燈泡L剛好正常發(fā)光．已知電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“20Ω 2A”，則電源電壓為V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為W．在滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)， 由圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流I=0.6A，
由I= 可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U滑=IR滑=0.6A×20Ω=12V，
因串聯(lián)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(shí)，電路中的電流I′=1A，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U滑′=U﹣UL額=15V﹣6V=9V，
滑動(dòng)變阻器消耗的功率：
P滑=U滑′I′=9V×1A=9W；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)電路消耗的總功率最小，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)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(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)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(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．