Question

【題目】【2016·欽州卷】某學(xué)習(xí)小組在實(shí)踐活動(dòng)中設(shè)計(jì)了調(diào)光臺(tái)燈電路，用鉛筆芯代替電阻線，模擬制作一盞實(shí)驗(yàn)臺(tái)燈，如圖所示是臺(tái)燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，L是標(biāo)有“6V 3W”字樣的小燈泡，閉合開關(guān)S后，把滑片P移到A端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；把滑片P移到B端時(shí)，電流表的示數(shù)為0．2A．（假設(shè)小燈泡的電阻不隨溫度變化）求：

（1）電源的電壓；

（2）小燈泡的電阻；

（3）鉛筆芯的最大阻值；

（4）當(dāng)滑片P滑到B端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率．

Answer 1

【答案】（1）6V；（2）12Ω；（3）18Ω；（4）0．48W

【解析】

（1）由圖示可知，燈泡與鉛筆芯RAB串聯(lián)，電流表測電路中電流，當(dāng)P在A端時(shí)，電路為燈泡的簡單電路，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓：U=U額=6V；（2）根據(jù)公式P=U2/R可得，燈泡電阻：RL=U2額/P額=（6V）2/3W=12Ω；（3）滑片P移到B端時(shí)，鉛筆芯連入電路的阻值最大，此時(shí)電流為0．2A，根據(jù)歐姆定律可得電路的最大總電阻：R最大=U/I=6V/0．2A=30Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可得，鉛筆芯的最大阻值：RAB=R最大﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω；（4）由P=I2R可得此時(shí)燈泡的實(shí)際功率：PL=I2RL=（0．2A）2×12Ω=0．48W。