Question

【題目】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由電路圖知，燈泡與鉛筆芯RAB串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，
當(dāng)P在A端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，
所以電源電壓：U=U額=6V；
②由P= 可得，燈泡電阻：
RL= = =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，
由歐姆定律可得電路的最大總電阻：
R最大= = =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．
答：①電源的電壓為6V；②小燈泡的電阻為12Ω；③鉛筆芯的最大阻值為18Ω；
④當(dāng)滑片P滑到B端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為0.48W．
【解析】①由圖知燈泡與鉛筆芯RAB串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，由P在A端時(shí)燈泡正常發(fā)光，可得電源電壓；②由P= 計(jì)算燈泡電阻；③滑片P移到B端時(shí)，鉛筆芯連入阻值最大，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算鉛筆芯的最大阻值；④由P=I2R計(jì)算燈泡實(shí)際功率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．