Question

（2013?樂山）寒寒在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)變阻器的原理后，用鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實(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，寒寒選擇的小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”的字樣．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．（小燈泡的阻值不隨溫度變化）求：
（1）小燈泡的電阻
（2）鉛筆芯的最大阻值
（3）當(dāng)滑片P滑到B端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率．

Answer 1

分析：（1）已知小燈泡的額定電壓和額定功率（燈泡上標(biāo)出的參數(shù)），可利用公式R=

U2

P

計(jì)算出小燈泡的電阻．
（2）閉合開關(guān)S后，把滑片P移到A端時(shí)，電路中只有小燈泡，而此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，從而可以判斷出電源電壓；把滑片P移到B端時(shí)，小燈泡和鉛筆芯串聯(lián)接入電路，知道此時(shí)電路中的電流和小燈泡的電阻，可利用公式U=IR計(jì)算出小燈泡兩端的電壓，再利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算出鉛筆芯的最大阻值．
（3）知道此時(shí)電路中的電流和小燈泡的電阻，可利用公式P=I²R計(jì)算出小燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：
（1）U=6V，P=3W，
小燈泡的電阻為：R=

U2

P

=

(6V)2

3W

=12Ω．
（2）當(dāng)滑片在A端時(shí)，R_AB=0Ω，電路中只有小燈泡，而此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，
∴電源電壓U=6V，
當(dāng)滑片在B端時(shí)，電路中的電流為I=0.2A，
∴燈泡兩端的電壓為：U_L=IR=0.2A×12Ω=2.4V，
則鉛筆芯兩端的電壓為：U_AB=U-U_L=6V-2.4V=3.6V，
∴鉛筆芯的最大阻值為：R_AB=

UAB

I

=

3.6V

0.2A

=18Ω．
（3）當(dāng)滑片P滑到B端時(shí)，電路中的電流為I=0.2A，
∴小燈泡的實(shí)際功率為：P=I²R=（0.2A）²×12Ω=0.48W．
答：（1）小燈泡的電阻為12Ω．
（2）鉛筆芯的最大阻值為18Ω．
（3）當(dāng)滑片P滑到B端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為0.48W．

點(diǎn)評(píng)：考查識(shí)別電路的能力、以及額定電壓和額定功率的掌握情況，考查對(duì)歐姆定律和功率計(jì)算公式的靈活應(yīng)用情況．