Question

10．小明同学设计的调光灯电路，如图所示．所用器材为：新干电池、回形针、导线若干，小电灯（2.5V 0.3A）、灯座、开关、铅笔芯、定值电阻各一个．
（1）小明利用现有器材实现电路中滑动变阻器功能的方法是：回形针作为滑动金属片，铅笔芯作为接入电路中的电阻．
（2）实验中用3节干电池串联，则电源电压为4.5V，小电灯的亮度能够（选填“能够”或“不能”）连续调节．
（3）定值电阻R的作用是分压，防止灯泡被烧坏．
（4）家庭中的台灯原理与此相似．若灯泡变暗时，是否省电？答：是．（是/否）

Answer 1

分析 （1）由于回形针是金属，能导电，铅笔芯是由石墨制成，故可用回形针作为滑动金属片，铅笔芯作为接入电路中的电阻．
（2）每节干电池的电压为1.5V，串联电池组的电压等于各节干电池的电压之和；
滑动变阻器可以连续改变电路中的电阻值；
（3）根据串分压的特点进行分析；
（4）根据总功率的变化来判断是否省电．

解答 解：（1）实现电路中滑动变阻器功能的方法是：可用回形针作为滑动金属片，铅笔芯作为接入电路中的电阻．
（2）3节干电池串联，电源电压为U=3×1.5V=4.5V；
滑动变阻器可以连续改变接入电路中的电阻，所以灯泡的亮度可以连续的改变；
（3）由题意知，电源电压为4.5V，而小灯泡的额定电压为2.5V，若没有串联定值电阻，当滑动变阻器的电阻为零时，灯泡两端的电压等于电源电压，将会被烧坏，所以串联定值电阻是为了分压，防止小灯泡被烧坏．
（4）若灯泡变暗时，电路中的总电流变小，总电压不变，根据P=UI，电功率变小，相同时间内消耗的电能减少，省电．
故答案为：（1）回形针作为滑动金属片，铅笔芯作为接入电路中的电阻；（2）4.5；能够；（3）分压，防止灯泡被烧坏；（4）是．

点评 本题考查了滑动变阻器的应用及电功率的公式应用，属电学基础知识的分析，难度不大．