《2025年优佳学案（云南）九年级物理全一册人教版》

22. 图甲是某同学设计的调光灯电路,图中小灯泡的正常工作电压为 $ 3V $,电源电压保持不变。闭合开关 $ S $ 后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,测得小灯泡的 $ I - U $ 关系图像如图乙所示。求：
(1)电源电压。
(2)小灯泡正常发光时的电阻。
(3)滑动变阻器的最大电阻。

答案：
(1)当滑动变阻器滑片滑到最右端时，其接入电阻为0，电路中只有小灯泡，此时电压表测电源电压。由图乙可知，小灯泡两端最大电压为3V，故电源电压$U=3V$。
(2)小灯泡正常发光时电压$U_{额}=3V$，由图乙知此时电流$I_{额}=0.3A$，由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$得，正常发光电阻$R_{L}=\frac{3V}{0.3A}=10\Omega$。
(3)滑片在最左端时，滑动变阻器电阻最大，电路电流最小。由图乙知最小电流$I=0.1A$，此时小灯泡电压$U_{L}=0.5V$。滑动变阻器两端电压$U_{R}=U - U_{L}=3V - 0.5V=2.5V$，则最大电阻$R_{max}=\frac{U_{R}}{I}=\frac{2.5V}{0.1A}=25\Omega$。
(1)3V；
(2)10Ω；
(3)25Ω。