题目内容
3．
寒寒在学习了滑动变阻器的原理后，用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯．如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，寒寒选择的小灯泡L上标有“6V 3W”的字样．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．（小灯泡的阻值不随温度变化）求：（1）小灯泡正常发光时电流表的示数？
（2）铅笔芯的最大阻值？
（3）滑片P移到B端后通电2min，求这2min内电流通过灯泡所做的功．
分析 （1）当滑片P移到A端时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光是的电压和额定电压相等可知电源的电压，根据P=UI可求电路中电流表的示数；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当滑片P移到B端时，灯泡与变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器的最大阻值；
（3）根据W=UIt=I2Rt求出滑片P移到B端后通电2min电流通过灯泡所做的功．
解答 解：（1）当滑片P移到A端时，电路为灯泡L的简单电路，
因小灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=UL=6V，
由P=UI可得，电路中电流表的示数：
I=IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
当滑片P移到B端时，灯泡与变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
则电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，铅笔芯的最大阻值：
RAB=R-RL=30Ω-12Ω=18Ω；
（3）滑片P移到B端后通电2min，电流通过灯泡所做的功：
WL=ULI′t=（I′）2RLt=（0.2A）2×12Ω×2×60s=57.6J．
答：（1）小灯泡正常发光时电流表的示数为0.5A；
（2）铅笔芯的最大阻值为18Ω；
（3）滑片P移到B端后通电2min，这2min内电流通过灯泡所做的功为57.6J．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．
全程金卷系列答案
如图所示，是某鱼缸水温调节器的原理图，其中R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关．已知U=220V，R2=1200Ω，R2不会短路．取水的比热容c=4.2×103 J/（kg℃）．
如图，电阻R1和R2的电阻值分别为10Ω和30Ω．当开关闭合时，电压表V1的示数为2V．求：| A． | 金星被浓雾遮盖，人们至今还难以认清它的真实面目 | |
| B． | 金星同地球的半径、体积、质量和平均密度等方面有着不少的相似之处 | |
| C． | 金星大气浓密的云雾使金星不具备繁衍生命的必要条件 | |
| D． | 95%以上的二氧化碳，致使金星出现典型的温室效应 |
如图所示的电路中，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1的阻值为5Ω，变阻器R2最大阻值为20Ω，电压表的量程为0～3V．闭合开关S，当变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数将减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），为保护电压表，变阻器R2连入电路的最大阻值为10Ω．