Question

18．如图1所示，铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为6V的电路中，闭合开关，滑动变阻器的滑片从A端向B端移动，电流表和电压表示数变化情况如图2所示，由图象可知，当滑动变阻器两端电压为1V时，滑动变阻器消耗的功率为0.5W，此时，铅笔芯两端的电压是5V，铅笔芯的电阻是10Ω，在滑动变阻器接入阻值逐渐减小的过程中，铅笔芯的电阻变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据图象读出电压表示数为1V时电流表的示数，根据P=UI即可求出滑动变阻器此时消耗的功率；根据串联电路电压规律可知铅笔两端的电压，根据欧姆定律的应用即可求出铅笔芯的电阻；
（2）根据图象读出电压表示数为3V时电流表的示数，根据串联电路电压规律以及欧姆定律的应用求出此时铅笔芯的阻值，从而得出铅笔芯电阻的变化．

解答 解：
由图1知，铅笔芯与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据图象可知，当电压表示数为1V时，电流表示数为0.5A，
所以此时滑动变阻器消耗的功率：
P_R=U_RI=1V×0.5A=0.5W；
串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以此时铅笔芯两端电压为：U_铅笔芯=U-U_R=6V-1V=5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得铅笔芯的阻值：
R_铅笔芯=$\frac{{U}_{铅笔芯}}{I}$=$\frac{5V}{0.5A}$=10Ω；
（2）根据图象可知，当电压表示数为3V时，电流表示数为0.25A，与原来相比电流减小了，说明变阻器连入阻值增大，
串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以，此时铅笔芯两端电压为U_铅笔芯′=U-U_R′=6V-3V=3V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，铅笔芯的阻值：R_铅笔芯′=$\frac{{U}_{铅笔芯}′}{I′}$=$\frac{3V}{0.25A}$=12Ω，
比较可知，当滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中，铅笔芯的电阻变小．
故答案为：0.5；5；10；变小．

点评 本题关键是欧姆定律及其变形的灵活运用，难点是从图象上得出有用信息，本题重点考查了应用图象解决问题，这是以后学习的重点．