Question

【題目】某學習小組在實踐活動中設計了調光臺燈電路，用鉛筆芯代替電阻線，模擬制作一盞實驗臺燈，如圖所示是臺燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，L是標有“6V 3W”字樣的小燈泡，閉合開關S后，把滑片P移到A端時，小燈泡正常發光；把滑片P移到B端時，電流表的示數為0.2A．（假設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）當滑片P滑到B端時，小燈泡的實際功率．

Answer 1

【答案】（1）6V；（2）12Ω；（3）18Ω；（4）0.48W

【解析】試題分析：（1）由圖示可知，燈泡與鉛筆芯RAB串聯，電流表測電路中電流，當P在A端時，電路為燈泡的簡單電路，此時燈泡正常發光，所以電源電壓：U=U額=6V；（2）根據公式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，鉛筆芯連入電路的阻值最大，此時電流為0.2A，根據歐姆定律可得電路的最大總電阻：R最大=U/I=6V/0.2A=30Ω，根據串聯電路電阻的特點可得，鉛筆芯的最大阻值：RAB=R最大﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω；（4）由P=I2R可得此時燈泡的實際功率：PL=I2RL=（0.2A）2×12Ω=0.48W。