Question

（2013?樂山）寒寒在學習了滑動變阻器的原理后，用鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實驗臺燈．如圖所示是臺燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，寒寒選擇的小燈泡L上標有“6V 3W”的字樣．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．（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）當滑片P滑到B端時，小燈泡的實際功率．

Answer 1

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

U2

P

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

解答：解：
（1）U=6V，P=3W，
小燈泡的電阻為：R=

U2

P

=

(6V)2

3W

=12Ω．
（2）當滑片在A端時，R_AB=0Ω，電路中只有小燈泡，而此時小燈泡正常發光，
∴電源電壓U=6V，
當滑片在B端時，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）當滑片P滑到B端時，電路中的電流為I=0.2A，
∴小燈泡的實際功率為：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）當滑片P滑到B端時，小燈泡的實際功率為0.48W．

點評：考查識別電路的能力、以及額定電壓和額定功率的掌握情況，考查對歐姆定律和功率計算公式的靈活應用情況．