Question

（2006?成都）在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，同學(xué)小楊自制了亮度可調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈，其電路圖及燈泡規(guī)格如圖所示，電源電壓U=12V保持不變．
（1）調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)從觸點(diǎn)O依次轉(zhuǎn)動(dòng)到觸點(diǎn)3的過(guò)程中，燈泡的亮度將如何變化？寫(xiě)出分析依據(jù)．
（2）假設(shè)燈泡電阻為R_L，且不因溫度變化而變化，已知R₁=

1

3

R_L．如果調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)1時(shí)，燈泡的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

分析：（1）改變觸點(diǎn)的位置，電路中的總電阻會(huì)隨之改變，根據(jù)I=

U

R

分析電路中電流的變化，電流越小，燈泡的亮度會(huì)變暗；
（2）根據(jù)燈的銘牌求出燈絲電阻、R₁的電阻，利用歐姆定律I=

U

R

求出電路中的電流，再根據(jù)P=I²R求出燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：（1）開(kāi)關(guān)在觸點(diǎn)0時(shí)，為基本電路，電路中的電阻最小，電流最大；
開(kāi)關(guān)在觸點(diǎn)1時(shí)，R₁和燈泡串聯(lián)，電路的電阻增大，電流減小，燈泡變暗；
當(dāng)開(kāi)關(guān)在觸點(diǎn)2時(shí)，R₁和R₂與燈泡串聯(lián)，電路的電阻再次變大，電流更小，燈泡更暗；
當(dāng)開(kāi)關(guān)在觸點(diǎn)3時(shí)，電路中的電阻最大，電流最小，燈泡最暗；
所以當(dāng)開(kāi)關(guān)從觸點(diǎn)0到3的過(guò)程中，燈泡的亮度逐漸變暗．
（2）燈絲電阻：
R_L=

U2

P

=

(12V)2

24W

=6Ω，
開(kāi)關(guān)在觸點(diǎn)1時(shí)，燈泡和R₁串聯(lián)，
R₁=

1

3

R_L=

1

3

×6Ω=2Ω，
電路中的總電阻：
R=R_L+R₁=6Ω+2Ω=8Ω；
電路中的電流：
I=

U

R

=

12V

8Ω

=1.5A，
燈的實(shí)際功率：P_L=I²R_L=（1.5A）²×6Ω=13.5W．
答：（1）調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)從觸點(diǎn)O依次轉(zhuǎn)動(dòng)到觸點(diǎn)3的過(guò)程中，燈泡的亮度變暗；
（2）如果調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)1時(shí)，燈泡的實(shí)際功率是13.5W．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵：一是知道串聯(lián)電路總電阻與各部分電阻的關(guān)系，二是熟練應(yīng)用歐姆定律和電功率公式進(jìn)行計(jì)算．