Question

16．如果利用一段足够长的电阻丝（这根电阻丝每厘米长的电阻为0.5Ω）来安装一只调光小电灯，你准备怎样做？提供的灯泡为“6V　3.6W”，电源电压为9V．要求：设计一个电路，使灯泡既能正常发光，又能起调光作用，画出电路图，并计算电阻丝的电阻和电阻丝的长度．

Answer 1

分析 电源电压大于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应给灯泡串联一个分压电阻；给灯泡串联一个滑动变阻器可以对灯泡进行调光．
将电阻丝与灯泡串联，电阻丝与灯泡组成串联电路即可．

解答 解：灯泡额定电压小于电源电压，要使灯泡正常发光，应给灯泡串联一个分压电阻，

由P=UI可知，小灯泡的额定电流I=$\frac{{P}_{L额}}{{U}_{L额}}$=$\frac{3.6W}{6V}$=0.6A，
灯泡正常发光时，串联电阻两端电压：U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，串联电阻阻值R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω，
电阻丝的长度L=$\frac{5Ω}{0.5Ω/cm}$=10cm，
要使灯泡正常发光，应串联10cm长电阻为5Ω的分压电阻R，
要使电路中的灯泡既能正常发光，又能起到调光作用，串接的电阻丝长度L′必须大于10cm，电路图如图所示．
答：如图所示，电阻丝电阻最小为5欧姆，长度应大于10cm．

点评 本题考查了调光灯电路设计与设计评价，应用串联电路特点、欧姆定律即可正确解题．