Question

16．如果利用一段足夠長的電阻絲（這根電阻絲每厘米長的電阻為0.5Ω）來安裝一只調(diào)光小電燈，你準(zhǔn)備怎樣做？提供的燈泡為“6V　3.6W”，電源電壓為9V．要求：設(shè)計(jì)一個電路，使燈泡既能正常發(fā)光，又能起調(diào)光作用，畫出電路圖，并計(jì)算電阻絲的電阻和電阻絲的長度．

Answer 1

分析 電源電壓大于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)給燈泡串聯(lián)一個分壓電阻；給燈泡串聯(lián)一個滑動變阻器可以對燈泡進(jìn)行調(diào)光．
將電阻絲與燈泡串聯(lián)，電阻絲與燈泡組成串聯(lián)電路即可．

解答 解：燈泡額定電壓小于電源電壓，要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)給燈泡串聯(lián)一個分壓電阻，

由P=UI可知，小燈泡的額定電流I=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{3.6W}{6V}$=0.6A，
燈泡正常發(fā)光時，串聯(lián)電阻兩端電壓：U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，串聯(lián)電阻阻值R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω，
電阻絲的長度L=$\frac{5Ω}{0.5Ω/cm}$=10cm，
要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)10cm長電阻為5Ω的分壓電阻R，
要使電路中的燈泡既能正常發(fā)光，又能起到調(diào)光作用，串接的電阻絲長度L′必須大于10cm，電路圖如圖所示．
答：如圖所示，電阻絲電阻最小為5歐姆，長度應(yīng)大于10cm．

點(diǎn)評 本題考查了調(diào)光燈電路設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)評價，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律即可正確解題．