Question

20．小明自制了一盏可以调节亮度的台灯，设计的电路如图所示，若小灯泡的规格是“6V  3W”．请你回答下面问题：
（1）粗心的小明忘记把灯泡画上去，你认为灯泡应该画在ab（填“ab”或“cd”）之间．
（2）小灯泡正常发光时电阻大小为12Ω．
（3）小明认为台灯暗时比亮时省电，但小林认为台灯光线暗时滑动变阻器消耗的电能却增多了，所以不省电．你认为谁的说法正确，并请你作出合理的解释．

Answer 1

分析 （1）由题意可知，该灯泡是一盏可调节亮度的台灯，所以灯泡应该与可调电阻串联在一起；
（2）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$小灯泡的电阻；
（3）在使用相同的时间内能不能省电，关键取决于电路消耗的实际功率，当台灯调暗时，分析出电路中电流的大小变化；而电源电压不变，即可由P=UI判断出台灯调暗时，是否能省电．

解答 解：（1）灯泡应该与滑动变阻器串联在一起，结合电路图可知，灯泡应该接在ab之间；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，正常发光时小灯泡的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（3）当灯泡调暗时，电路中的电流变小，在电源电压不变的情况下，由P=UI知：此时电路消耗的总功率变小，即在相等的时间内，电路消耗的电能较少，即能省电．
答：（1）ab；
（2）12Ω；
（3）小明的说法正确；原因是：当灯泡调暗时，电路中的电流变小，在电源电压不变的情况下，由P=UI知：此时电路消耗的总功率变小，即在相等的时间内，电路消耗的电能较少，即能省电．

点评 本题考查了滑动变阻器的作用和电功率公式、电路动态分析，要注意省不省电关键是看电路实际功率的大小．