Question

韓宇同學想利用爸爸汽車上換下來的蓄電池制作一個小照明燈，手頭上有3.8V的小燈泡和三只不同阻值的電阻（其阻值分別為A．2Ω；B．8Ω；C．16Ω）、開關及部分導線，他又從學校實驗室借來了電壓表和一只最大阻值為20Ω的滑動變阻器，測量得知蓄電池的電壓為6V．

（1）請你幫助韓宇同學設計一個能夠使小燈泡正常發(fā)光的電路，并用電壓表測量燈泡兩端的電壓，將所設計的電路圖畫在框內．
（2）用筆畫線代替導線，連接實物圖．
（3）韓宇同學接通電路并調節(jié)滑動變阻器的阻值，發(fā)現(xiàn)小燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器的電阻絲接入電路的部分大約是總長的1/3，在現(xiàn)有的三只電阻中選用______電阻替換滑動變阻器組成照明電路最合適．

Answer 1

解：（1）小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測小燈泡兩端的電壓，如下圖：

答：電路圖見上圖．
（2）小燈泡的額定電壓為3.8V，因此電壓表選擇0～15V量程，并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動變阻器上下各選一個接線柱串聯(lián)接入電路，實物電路如下圖：

答：連接實物如上圖．
（3）滑動變阻器電阻絲最大電阻20Ω，小燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器的電阻絲接入電路的部分大約是總長的，
因此接入的電阻值大約為：R=20Ω×=6.7Ω，只有8Ω的B電阻比較接近．
答：選用B電阻替換滑動變阻器組成照明電路最合適．
分析：（1）小燈泡的額定電壓是3.8V，蓄電池的電壓是6V，小燈泡要想正常發(fā)光，必須串聯(lián)一個起分壓作用的滑動變阻器，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，必須與小燈泡并聯(lián)；
（2）連接實物時，注意電壓表選擇的量程和正負接線柱，滑動變阻器要一上一下連入電路；
（3）根據(jù)滑動變阻器的最大阻值和接入電路部分電阻絲的長度比例，計算出接入電路電阻的大小，找出最接近的定值電阻．
點評：（1）電壓表的量程選擇原則是，提供小燈泡額定電壓的，以額定電壓為參照，無小燈泡額定電壓的，以電源電壓為參照；
（2）小燈泡正常發(fā)光時，其兩端的電壓為額定電壓，發(fā)揮的功率為額定功率．