Question

（2008?江西模擬）李芳同學(xué)在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器有四個(gè)接線柱，她猜想：能不能利用這四個(gè)接線柱，連接出不同電路，獲得不同的作用效果．為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，她取了12V的電源、阻值范圍0∽48Ω的滑動(dòng)變阻器、“12V  6W”的小燈泡、開關(guān)各一個(gè)和導(dǎo)線若干，連接出如圖甲、乙兩種不同電路．請(qǐng)你幫她分析解決下面的問題（設(shè)電源電壓不變，燈的電阻不變）
（1）甲圖中小燈泡兩端電壓的變化范圍；
（2）乙圖中小燈泡兩端電壓的變化范圍；
（3）在甲乙兩種電路中，滑動(dòng)變阻器的作用效果有何不同？

Answer 1

分析：（1）在甲圖中，滑片P移動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，燈泡兩端的電壓即為電源的電壓；當(dāng)滑片P移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，先根據(jù)燈泡的銘牌求出電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流、求出燈泡兩端的最小電壓，進(jìn)一步可知電壓的變化范圍．
（2）在乙圖中，當(dāng)滑片P移到a點(diǎn)時(shí)，燈被短路，U_燈=0；當(dāng)滑片P移到b點(diǎn)時(shí)，燈與R_ab并聯(lián)．
（3）由以上分析可知乙圖燈的電壓變化范圍比甲中圖的大．

解答：解：（1）在甲圖中，當(dāng)滑片P移動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，Rap=0，小燈泡兩端的電壓為電源電壓即12V；
當(dāng)滑片P移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，R_ab=48Ω，燈與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)；
燈泡的電阻R_L=

U2L額

PL額

=

(12V)2

6W

=24Ω，
電路中的電流I=

U

RL+Rab

=

12V

24Ω+48Ω

=

1

6

A，
燈泡兩端的最小電壓U_L=IR_L=

1

6

A×24Ω=4V；
所以小燈泡兩端電壓變化范圍為4V～12V．
（2）在乙圖中，當(dāng)滑片P移到a點(diǎn)時(shí)，燈被短路，U_燈=0；
當(dāng)滑片P移到b點(diǎn)時(shí)，燈與R_ab并聯(lián)U_燈=U=12V；   
則小燈泡兩端電壓變化范圍為0～12V．
（3）在甲、乙兩種電路中，滑動(dòng)變阻器都可以改變小燈泡兩端的電壓，但在乙電路圖中，滑動(dòng)變阻器使小燈泡兩端電壓的變化范圍更大，能夠從0到電源電壓，而甲電路變化的范圍較�。�
答：（1）甲圖中小燈泡兩端電壓的變化范圍為4V～12V；
（2）乙圖中小燈泡兩端電壓的變化范圍為0～12V；
（3）只要答出“乙圖燈的電壓變化范圍比甲中圖的大”即可得分．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電路圖的動(dòng)態(tài)分析，根據(jù)是能根據(jù)歐姆定律和滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)得出燈泡兩端電壓變化的范圍．