Question

6．如图是某同学制作的一只模拟调光灯，在铅笔芯上移动金属夹，就可观察到小灯泡的亮度发生变化，试分析回答：
（1）实验中，金属夹可起到开关的作用，而铅笔芯、金属夹等组成的装置相当于滑动变阻器，向左移动金属夹，小灯泡的亮度将变亮．
（2）试画出这个模拟调光灯的电路图．
（3）若电源电压为1.5V，金属夹夹在铅笔最右端时，测得灯泡两端的电压为0.6V，通过灯泡的电流为0.1A，则铅笔芯接入电路的电阻为多少？

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器的使用方法：滑动变阻器在连入电路时要调到最大阻值状态，以便起到保护电路的作用．
（2）知道电流越大时灯泡越亮．
（3）利用串联电路特点和欧姆定律分析解答．

解答 解：（1）如图所示，把滑动端的金属夹首先夹在了铅笔芯的右端，这样能够使连入电路的铅笔芯的长度最长，其目的是使接入电路中的电阻值最大，电流最小，起到保护电路的作用；金属夹向A端移动的过程中，接入电路中的电阻值变小，电流变大，小灯泡的亮度变亮．
（2）电路图如图所示：

（3）因为灯L和铅笔芯串联，则I_L=I_R=0.1A；U_R=U-UL=1.5V-0.6V=0.9V，因此铅笔芯接入电路的电阻为R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{0.9V}{0.1A}$=9Ω．
故答案为：（1）滑动变阻器；变亮；（2）如上图；（3）铅笔芯接入电路的电阻为9Ω．

点评 本题的解题关键是知道滑动变阻器的使用原理，知道电阻的大小在材料和横截面积相同的条件下与导体的长度成正比．