Question

2．一盏电灯，阻值为4R，试设计一个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大，可利用的器材为：一个电动势为E，内阻为$\frac{R}{5}$的电源，一个电键，一个最大阻值为R的滑动变阻器，导线若干．
（1）在如图虚线框内画出设计电路图；
（2）灯两端电压可调范围为（0，0.8E）．

Answer 1

分析 （1）根据题目要求可明确实验电路的接法，从而得出对应的电路图；
（2）根据分压接法的特点，利用闭合电路欧姆定律可得出电压的调节范围．

解答 解：（1）因题目要求灯泡两端的电压范围尽可能的大；故应采用分压接法；电路图如图所示；
（2）灯泡采用分压接法，则灯泡两端的电压最小值为0；当灯泡与滑动变阻器全部阻值并联时，灯泡两端的电压最大；
此时，并联电阻R并=$\frac{R×4R}{4R+R}$=$\frac{4R}{5}$；则并联部分电压值U=$\frac{E}{\frac{4}{5}R+R}$×$\frac{4R}{5}$=0.8E；故电压可调范围为（0，0.8E）；
故答案为：（1）如图所示：（2）0～0.8E

点评 本题考查滑动变阻器的分压接法的应用，要注意明确当题目中要求电压范围从零开始调节，或电压范围尽可能大时，应采用分压接法．