某中學(xué)實踐小組同學(xué)按如圖所示電路探究小燈泡的工作情況.其中電源電壓保持不變,燈L上標(biāo)有“18V18W”的字樣,電壓表所選量程為0～15V,電流表所選量程為0～3A.情況一：開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P移到a端時,燈L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為2.5A；情況二：開關(guān)S斷開,滑動變阻器的滑片P移到距a端四分之三ab長度時,電壓表指針滿偏.請回答以下問題：
（1）請計算出燈正常發(fā)光時通過它的電流和滑動變阻器的最大阻值；
（2）請計算“情況二”時小燈泡的實際功率.
（3）結(jié)合本題中的數(shù)據(jù),請你解釋一下：為什么在實際生活中電燈往往在剛點亮?xí)r更容易燒壞?（應(yīng)有必要的計算過程和數(shù)據(jù)支持）
（很經(jīng)典）
(9分)山區(qū)某工地施工時,照明電路需用導(dǎo)線從離工地250米處的電源引來,工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的燈泡來照明,所用導(dǎo)線的電阻為每米0.018歐,如果電源兩端的電壓為220伏,且保持不變,試求照明時導(dǎo)線上所消耗的功率和每只燈泡實際所消耗的功率.（計算時不考慮燈絲電阻的變化,數(shù)值只取整數(shù),小數(shù)可四舍五入）
上述水箱中的水在冬天往往溫度不夠高,同學(xué)們在水箱中加裝了一個“220 V,2000 W”的電熱管,并利用一個“6 V,1W”的小燈泡和一段10Ω/m的電阻絲,為電熱管安裝了一個指示燈.
（1）畫出電熱管及指示燈的電原理圖.
（2）在同學(xué)們的方案中,小燈泡兩端的電壓是按5V設(shè)計的.對于指示燈來說,這樣設(shè)計有什么好處?
（3）按上述設(shè)計,電阻絲需截用多長的一段?
（4）安裝指示燈后,電熱管的實際功率是額定功率的百分之幾?計算中可以認(rèn)為電熱管.小燈泡及電阻絲的電阻不隨溫度發(fā)生明顯變化
R線＝（0.018歐/米）×2×250米＝9歐
L1和L2的電阻分別為 歐， 歐
L1和L2的總電阻 RL=1歐/（ ）＝161歐
所以，導(dǎo)線上消耗的功率為 P線＝I總2•R線≈15瓦
兩燈泡實際消耗的總功率為PL＝I總2•RL≈270瓦
L1消耗的功率P1＝ 90瓦 L2消耗的功率P2＝2P1＝180瓦
（1）電路圖 2分
（2）指示燈兩端的電壓按5V設(shè)計有利于延長燈的壽命 1分
（3）由P＝U2/R得電熱管的電阻 R＝U2/P＝（2202/2000）Ω＝24.2Ω
電熱管兩端的實際電壓 U1＝220V－5V＝215V
通過電熱管的實際電流是 I1＝U1/R＝215V/24.2Ω＝8.884A
小燈泡的電阻R燈＝U燈2/P燈＝(6V)2/(1W)=36Ω
實際通過小燈泡的電流應(yīng)為I燈＝(5V)/(36Ω)=0.139A
通過電阻絲的電流為I絲＝8.884A－0.139A＝8.745A
電阻絲的電阻 R絲=(5V)/(8.745A)=0.572Ω
電阻絲的長度L=0.572Ω/(10Ω/m)=0.057m
實際功率與額定功率之比 P1/P=(U1/U)2=96%
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