Question

16．有一亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈，其電路如圖甲．已知電源電壓為24Ⅴ保持不變，燈泡L兩端的電壓與通過的電流大小的關(guān)系如圖乙．

（1）滑動變阻器的滑片向右移動時，燈泡的亮度將變暗．
（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使燈泡兩端的電壓為6Ⅴ．求此時滑動變阻器R連入電路的阻值是多少？
（3）能否設(shè)計成丙圖所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器來調(diào)節(jié)燈泡的高度，并說明理由：變阻器與燈泡并聯(lián)，由于并聯(lián)電路中各用電器工作時互不影響，所以調(diào)節(jié)滑動變阻器不能改變燈泡的亮度．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，R與L串聯(lián)，滑動變阻器的滑片向右移動時，根據(jù)電路中的電流變化即可判斷燈泡的亮度變化；
（2）根據(jù)圖象讀出燈泡兩端的電壓是6V時的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器R連入電路的阻值．
（3）由丙圖可知變阻器與燈泡并聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點和滑動變阻器的變阻原理即可分析．

解答 解：（1）由電路圖可知，R與L串聯(lián)，滑動變阻器的滑片向右移動時，電路中的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小，則燈泡的亮度變暗；
（2）由圖象可知燈泡兩端的電壓是6V時，通過燈泡的電流I_L′=0.2A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_L′=24V-6V=18V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，I=I_L′=0.2A，
由歐姆定律得滑動變阻器R連入電路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω．
（3）如丙圖所示的電路，變阻器與燈泡并聯(lián)，由于并聯(lián)電路中各用電器工作時互不影響，所以調(diào)節(jié)滑動變阻器不能改變燈泡的高度．
故答案為：（1）暗；（2）滑動變阻器R連入電路的阻值是30Ω；（3）變阻器與燈泡并聯(lián)，由于并聯(lián)電路中各用電器工作時互不影響，所以調(diào)節(jié)滑動變阻器不能改變燈泡的亮度．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出不同電壓下通過燈泡的電流，要注意燈泡的電阻是變化的．