Question

16．有一亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲．已知电源电压为24Ⅴ保持不变，灯泡L两端的电压与通过的电流大小的关系如图乙．

（1）滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡的亮度将变暗．
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡两端的电压为6Ⅴ．求此时滑动变阻器R连入电路的阻值是多少？
（3）能否设计成丙图所示的电路，调节滑动变阻器来调节灯泡的高度，并说明理由：变阻器与灯泡并联，由于并联电路中各用电器工作时互不影响，所以调节滑动变阻器不能改变灯泡的亮度．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，R与L串联，滑动变阻器的滑片向右移动时，根据电路中的电流变化即可判断灯泡的亮度变化；
（2）根据图象读出灯泡两端的电压是6V时的电流，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器R连入电路的阻值．
（3）由丙图可知变阻器与灯泡并联，根据串并联电路的特点和滑动变阻器的变阻原理即可分析．

解答 解：（1）由电路图可知，R与L串联，滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，则灯泡的亮度变暗；
（2）由图象可知灯泡两端的电压是6V时，通过灯泡的电流I_L′=0.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L′=24V-6V=18V，
因串联电路中各处的电流相等，I=I_L′=0.2A，
由欧姆定律得滑动变阻器R连入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω．
（3）如丙图所示的电路，变阻器与灯泡并联，由于并联电路中各用电器工作时互不影响，所以调节滑动变阻器不能改变灯泡的高度．
故答案为：（1）暗；（2）滑动变阻器R连入电路的阻值是30Ω；（3）变阻器与灯泡并联，由于并联电路中各用电器工作时互不影响，所以调节滑动变阻器不能改变灯泡的亮度．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出不同电压下通过灯泡的电流，要注意灯泡的电阻是变化的．