Question

13．小明的家庭实验室中有一个电源，（电压为6V并保持不变），一只“6V，1A”的小灯泡，一只“2A 10Ω”的滑动变阻器，一只开关，若干导线，他想利用这些器材连接成能够控制小灯泡亮度的电路，画出两种电路，并分析它们的优缺点．

电路一	电路二
比较它们的优缺点

Answer 1

分析 滑动变阻器可以控制小灯泡的亮度，可以采用限压式设计电路，也可以采用限流式设计电路，然后根据通过灯泡电流的变化范围和电路消耗的电能分析它们的优缺点．

解答 解：能够控制小灯泡亮度的电路，如下图所示：

比较它们的优缺点：
对于甲图，变阻器电阻为零时，小灯泡的最大电流为I=$\frac{U}{{R}_{灯}}$，小灯泡正常发光．变阻器电阻最大时，小灯泡的最小电流I′=$\frac{U}{{R}_{灯}+{R}_{变}}$，小灯泡不会熄灭．因此，小灯泡亮度调节范围较小．
对于乙图，小灯泡的最大电流为I=$\frac{U}{{R}_{灯}}$，小灯泡正常发光．小灯泡两端的电压可调到零，最小电流：I′=0A，灯熄灭，因此，小灯泡亮度调节范围很大．
在小灯泡同样亮度下，乙电路的电源输出电流大于甲电路，消耗的电能多，在小灯泡电流为零不发光时，电源输出电流不为零，仍消耗电能．因此，从消耗电能的角度来看，乙电路不经济．

点评 本题考查了电路图的设计和电路图的评价，明确限压式和限流式电路的连接特点是解题的关键．