Question

【題目】如圖甲所示為某小組設計的模擬調光燈電路，選用的電源電壓恒為9V，燈泡上標有“3.8V0.4A”字樣，變阻器上標有“20Ω1A”字樣。

（1）求燈泡正常發(fā)光時的電阻。

（2）使用中小明發(fā)現(xiàn)這個電路存在缺陷，于是他在電路中串聯(lián)了一個電阻R0，電路如圖乙所示。你認為R0在電路中起到了什么作用。其阻值為多大比較合適。

（3）用電阻箱代替滑動變阻器也能調節(jié)燈的亮度，請指出這樣設計的不足之處。

Answer 1

【答案】（1）9.5Ω；（2）R0在電路中起到了保護電路的作用；13Ω；（3）詳見解析。

【解析】

（1）根據(jù)燈泡的規(guī)格和歐姆定律可得，小燈泡正常發(fā)光時的電阻：RL===9.5Ω；

（2）根據(jù)圖甲可知，若滑動變阻器的阻值過小時，變阻器分得的電壓過小，燈泡分得的電壓過大，有可能燒壞小燈泡，所以電路中要串聯(lián)一個電阻R0來保護電路；

要起保護作用，即不能使燈泡由于滑動變阻器的阻值過小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當滑動變阻器阻值為0時，小燈泡兩端的電壓為3.8V，電路中的電流為0.4A為宜。則電阻R0的阻值：R0====13Ω；

（3）電阻箱和變阻器的不同之處是電阻箱的電阻不能連續(xù)調節(jié)，用電阻箱代替滑動變阻器，也能調節(jié)燈的亮度，但是調光燈的亮度不能連續(xù)調節(jié)。

答：（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻9.5Ω；

（2）R0在電路中起到了保護電路的作用；13Ω；

（3）見詳解所示。