Question

10．如圖所示，某同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中，誤將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，他調節(jié)滑片滑片P測得多組數(shù)據(jù)，并根據(jù)電流表電壓表示數(shù)作出如圖乙所示的I-U圖象．已知小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為4.5V．問：

（1）小燈泡正常工作時電壓表示數(shù)是多少？
（2）為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3V，滑動變阻器接入電路的最小阻值時多少？（結果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知小燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器的電壓；
（2）當小燈泡兩端電壓為3V時，根據(jù)分壓原理，求出此時滑動變阻器兩端電壓，結合圖象可知此時電流，再利用歐姆定律公式變形可求得滑動變阻器接入電路的最小阻值．

解答 解：（1）小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，當小燈泡正常發(fā)光時，U_L=2.5V，
U_變=U-U_L=4.5V-2.5V=2V，即電壓表的示數(shù)為2V；
（2）當小燈泡兩端電壓為3V時
電壓表示數(shù)即U_變=U-U?_L=4.5V-3V=1.5V，
由圖乙可知，當滑動變阻器兩端電壓為1.5V時，I_變=0.22A
R_變=$\frac{{U}_{變}}{{I}_{變}}$=$\frac{1.5V}{0.22A}$≈6.82Ω，即為接入的最小阻值．
答：（1）小燈泡正常工作時電壓表示數(shù)是2V；
（2）為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3V，滑動變阻器接入電路的最小阻值是6.82Ω．

點評 本題考查歐姆定律和串聯(lián)特點的應用，掌握好串聯(lián)電路的分壓原理，根據(jù)圖乙可知，當滑動變阻器兩端電壓為1.5V時，I_變=0.22A是解答（2）的關鍵．