题目内容
星期天，小聪和小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，找来了“12V、12W”的灯泡、电压恒定为12V的电源、开关、导线以及几个阻值相同的电阻，自制了一个亮度可调节的小台灯，其电路如图所示．假设灯泡电阻为RL，且不因温度而发生变化，已知R1=R2=R3=| RL | 3 |
（1）灯泡的亮度将如何变化？写出分析依据．
（2）灯泡两端的最小电压是多少？灯泡功率的调节范围是多少？
分析：由图可知：灯泡和各档位的电阻串联；
（1）调档位时，总电阻变大，电流减小，由P=I2R可知，实际功率减小，所以灯泡亮度变暗；
（2）在3档位时，由欧姆定律求出电路中的电流最小，由P=I2R求出灯泡的最小功率及其两端的电压；在0档位时，总电阻最小，电流最大，由实际电压等于额定电压，求出灯泡最大功率，即可求出功率的调节范围．
（1）调档位时，总电阻变大，电流减小，由P=I2R可知，实际功率减小，所以灯泡亮度变暗；
（2）在3档位时，由欧姆定律求出电路中的电流最小，由P=I2R求出灯泡的最小功率及其两端的电压；在0档位时，总电阻最小，电流最大，由实际电压等于额定电压，求出灯泡最大功率，即可求出功率的调节范围．
解答：解：（1）由图可知：灯泡和各档位的电阻串联
在开关从“O”档调到“3”档的过程中，接入电路中的总电阻增加，
根据I=
可知：灯泡的电流减小，
由公式P=I2R可知：灯泡的实际功率减小，所以亮度减小．
答：灯泡的亮度将减小，分析的依据是：串联电路中电阻增大，电流减小，实际功率就减小，灯泡变暗．
（2）由P=
得：
灯泡的电阻RL=
=
=12Ω；
当开关节接“3”时，灯泡的功率最小，
R总=RL+R1+R2+R3=24Ω，
I=
=
=0.5A
灯泡的电压UL=IRL=0.5A×12Ω=6V，
灯泡的功率P小=I2×RL=（0.5）2×12Ω=3W；
当开关节接“0”时，灯泡的功率最大
∵U实际=U额定
∴P大=P额=12W．
答：灯泡两端的最小电压是6V；灯泡功率的调节范围是3W～12W．
在开关从“O”档调到“3”档的过程中，接入电路中的总电阻增加，
根据I=
| U |
| R |
由公式P=I2R可知：灯泡的实际功率减小，所以亮度减小．
答：灯泡的亮度将减小，分析的依据是：串联电路中电阻增大，电流减小，实际功率就减小，灯泡变暗．
（2）由P=
| U2 |
| R |
灯泡的电阻RL=
| UL2 |
| PL |
| (12V)2 |
| 12W |
当开关节接“3”时，灯泡的功率最小，
R总=RL+R1+R2+R3=24Ω，
I=
| U |
| R总 |
| 12V |
| 24Ω |
灯泡的电压UL=IRL=0.5A×12Ω=6V，
灯泡的功率P小=I2×RL=（0.5）2×12Ω=3W；
当开关节接“0”时，灯泡的功率最大
∵U实际=U额定
∴P大=P额=12W．
答：灯泡两端的最小电压是6V；灯泡功率的调节范围是3W～12W．
点评：本题的关键：一是调节档位时，利用电路中电流的变化判断灯泡实际功率的变化，二是在何时灯泡功率最大和最小，再利用功率公式和欧姆定律即可求出．
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