Question

19．在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中，小明设计的电路图如图所示，已知电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V　1.44W”字样，滑动变阻器R₀的规格是“10Ω　1A”．则小灯泡正常发光时的电阻是16Ω，移动滑动变阻器的滑动片，当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值R₀=4Ω，小明设计的调光灯电路有何不足？

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式，然后求出滑动变阻器接入电路的电阻值；
（3）由电路图及题意知，滑片在最左端时，灯泡电压高于额定电压4.8V，灯泡可能被烧坏，据此进行解答．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（4.8V）^{2}}{1.44W}$=16Ω；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：
U₀=U-U_L=6V-4.8V=1.2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$，即$\frac{4.8V}{16Ω}$=$\frac{1.2V}{{R}_{0}}$，
解得：R₀=4Ω；
（3）因为当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻不为零，所以不足是：再移动滑动变阻器的滑动片时，可能会使灯泡烧坏．
答：16；4；不足之处：移动滑动变阻器的滑动片时，可能会使灯泡烧坏．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．