Question

20．小明自制了一盞可以調(diào)節(jié)亮度的臺燈，設(shè)計(jì)的電路如圖所示，若小燈泡的規(guī)格是“6V  3W”．請你回答下面問題：
（1）粗心的小明忘記把燈泡畫上去，你認(rèn)為燈泡應(yīng)該畫在ab（填“ab”或“cd”）之間．
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻大小為12Ω．
（3）小明認(rèn)為臺燈暗時(shí)比亮?xí)r省電，但小林認(rèn)為臺燈光線暗時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電能卻增多了，所以不省電．你認(rèn)為誰的說法正確，并請你作出合理的解釋．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，該燈泡是一盞可調(diào)節(jié)亮度的臺燈，所以燈泡應(yīng)該與可調(diào)電阻串聯(lián)在一起；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$小燈泡的電阻；
（3）在使用相同的時(shí)間內(nèi)能不能省電，關(guān)鍵取決于電路消耗的實(shí)際功率，當(dāng)臺燈調(diào)暗時(shí)，分析出電路中電流的大小變化；而電源電壓不變，即可由P=UI判斷出臺燈調(diào)暗時(shí)，是否能省電．

解答 解：（1）燈泡應(yīng)該與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在一起，結(jié)合電路圖可知，燈泡應(yīng)該接在ab之間；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，正常發(fā)光時(shí)小燈泡的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（3）當(dāng)燈泡調(diào)暗時(shí)，電路中的電流變小，在電源電壓不變的情況下，由P=UI知：此時(shí)電路消耗的總功率變小，即在相等的時(shí)間內(nèi)，電路消耗的電能較少，即能省電．
答：（1）ab；
（2）12Ω；
（3）小明的說法正確；原因是：當(dāng)燈泡調(diào)暗時(shí)，電路中的電流變小，在電源電壓不變的情況下，由P=UI知：此時(shí)電路消耗的總功率變小，即在相等的時(shí)間內(nèi)，電路消耗的電能較少，即能省電．

點(diǎn)評 本題考查了滑動(dòng)變阻器的作用和電功率公式、電路動(dòng)態(tài)分析，要注意省不省電關(guān)鍵是看電路實(shí)際功率的大�。�