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【题目】【2016·钦州卷】某学习小组在实践活动中设计了调光台灯电路,用铅笔芯代替电阻线,模拟制作一盏实验台灯,如图所示是台灯的原理图,AB表示铅笔芯,P是滑片,L是标有“6V 3W”字样的小灯泡,闭合开关S后,把滑片P移到A端时,小灯泡正常发光;把滑片P移到B端时,电流表的示数为0.2A.(假设小灯泡的电阻不随温度变化)求:
(1)电源的电压;
(2)小灯泡的电阻;
(3)铅笔芯的最大阻值;
(4)当滑片P滑到B端时,小灯泡的实际功率.
【答案】(1)6V;(2)12Ω;(3)18Ω;(4)0.48W
【解析】(1)由图示可知,灯泡与铅笔芯RAB串联,电流表测电路中电流,当P在A端时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡正常发光,所以电源电压:U=U额=6V;(2)根据公式P=U2/R可得,灯泡电阻:RL=U2额/P额=(6V)2/3W=12Ω;(3)滑片P移到B端时,铅笔芯连入电路的阻值最大,此时电流为0.2A,根据欧姆定律可得电路的最大总电阻:R最大=U/I=6V/0.2A=30Ω,根据串联电路电阻的特点可得,铅笔芯的最大阻值:RAB=R最大﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω;(4)由P=I2R可得此时灯泡的实际功率:PL=I2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W。
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