如图(甲)所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V.闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图(乙)所示.则小灯泡的额定功率为________W,滑动变阻器的最大阻值为________Ω.
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解析分析:(1)由电路图可知,L与R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大;
(2)当滑片为与左端时,电路为L的简单电路,电路中的电流最大,电压表测电源的电压;此时灯泡两端的电压和额定电压相等,根据图2读出通过灯泡的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(3)当滑片为与右端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联,根据图象读出两电表的示数,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.
解答:当滑片位于左端时,等效电路图如图1所示;
当滑片位于右端时,等效电路图如图2所示;
(1)由图甲和图乙可知,当滑片位于左端时电压表的示数最大,为电源的电压,电流表的示数也最大,
由图乙可知,电源的电压U=12V,此时通过灯泡的电流IL=2A,
因此时灯泡的电压和额定电压相等,
所以灯泡的额定功率PL=ULIL=12V×2A=24W;
(2)由图乙可知2图中:UL=3V,电路中的电流I=1A,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压:
U滑=U-UL=12-3V=9V,
根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:
R滑===9Ω.
故