Question

【題目】現(xiàn)有電源、開關(guān)、電流表、電壓表、燈泡、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，其中燈泡的U﹣I圖象如圖所示，將這些元件用導(dǎo)線連成電路后，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端向右滑動(dòng)的過程中，電壓表的示數(shù)從4V開始減小，電流表的示數(shù)從0.4A開始增大。則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為______Ω，在滑片移動(dòng)過程中小燈泡消耗的最大電功率與整個(gè)電路消耗的最小電功率的比值為____________。

Answer 1

【答案】 10 1. 25

【解析】由題意可知，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端向右滑動(dòng)的過程中，電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大，則電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，否則兩電表示數(shù)應(yīng)同時(shí)增大或同時(shí)減小．
結(jié)合題意可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，如下圖所示：

當(dāng)電壓表的示數(shù)為4V時(shí)，電路中的電流為0.4A，由圖象可知此時(shí)燈泡兩端的電壓UL=2V，
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=U滑+UL=4V+2V=6V；

滑動(dòng)變阻器的最大阻值： ；
此時(shí)電路中電流最小，則整個(gè)電路的最小功率：Pmin=UI=6V×0.4A=2.4W；
當(dāng)變阻器接入電路中的電阻最小為0時(shí)，燈泡兩端的電壓和電源電壓相等，此時(shí)燈泡的功率最大，由圖象可知，當(dāng)U=6V時(shí)，通過燈泡的電流：I′=0.5A，
小燈泡的最大功率：PL大=UI′=6V×0.5A=3W；
燈泡消耗的最大電功率與整個(gè)電路消耗的最小電功率的比值： ；
故答案為：10；5：4．