15.(4分)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置

15.(4分)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为  4.5 V,灯的额定功率为  1 W。
分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,滑动变阻器分得的电压最大,根据图象可知电压表V1和电压表V2的示数,根据P=UI求出灯泡的功率,根据串联电路电压规律求出电源电压;
(2)当电流表示数最大时,灯泡正常发光,根据图象读出电压表V2的示数,再根据串联电路电压规律求出灯泡两端电压,利用P=UI求出灯泡的额定功率,并进一步求出灯泡功率的变化量。
解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,并且滑动变阻器分得的电压最大,因此根据图乙可知,此时电路电流为0.1A,灯泡两端电压为0.5V,滑动变阻器两端电压为4V;
此时灯泡的功率PL1=UL1Imin=0.5V×0.1A=0.05W;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=UL1+U滑=0.5V+4V=4.5V;
(2)根据题意可知,当电流表示数最大时,灯泡正常发光,由图乙可知,此时电路电流为0.3A,滑动变阻器两端电压为1V,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡的额定电压:UL=U﹣U滑′=4.5V﹣1V=3.5V,
灯泡的额定功率:PL=ULImax=3.5V×0.3A=1.05W,
灯泡功率的变化量:△PL=PL﹣PL1=1.05W﹣0.05W=1W。
故答案为:4.5;1。
点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断两电压表和电流表对应的示数关系是关键。
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