Question

韓宇同學想利用爸爸汽車上換下來的蓄電池制作一個小照明燈，手頭上有3.8V的小燈泡和三只不同阻值的電阻（其阻值分別為A．2Ω；B．8Ω；C．16Ω）、開關及部分導線，他又從學校實驗室借來了電壓表和一只最大阻值為20Ω的滑動變阻器，測量得知蓄電池的電壓為6V．

（1）請你幫助韓宇同學設計一個能夠使小燈泡正常發光的電路，并用電壓表測量燈泡兩端的電壓，將所設計的電路圖畫在框內．
（2）用筆畫線代替導線，連接實物圖．
（3）韓宇同學接通電路并調節滑動變阻器的阻值，發現小燈泡正常發光時滑動變阻器的電阻絲接入電路的部分大約是總長的1/3，在現有的三只電阻中選用______電阻替換滑動變阻器組成照明電路最合適．

Answer 1

解：（1）小燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測小燈泡兩端的電壓，如下圖：

答：電路圖見上圖．
（2）小燈泡的額定電壓為3.8V，因此電壓表選擇0～15V量程，并聯在小燈泡兩端，滑動變阻器上下各選一個接線柱串聯接入電路，實物電路如下圖：

答：連接實物如上圖．
（3）滑動變阻器電阻絲最大電阻20Ω，小燈泡正常發光時滑動變阻器的電阻絲接入電路的部分大約是總長的，
因此接入的電阻值大約為：R=20Ω×=6.7Ω，只有8Ω的B電阻比較接近．
答：選用B電阻替換滑動變阻器組成照明電路最合適．
分析：（1）小燈泡的額定電壓是3.8V，蓄電池的電壓是6V，小燈泡要想正常發光，必須串聯一個起分壓作用的滑動變阻器，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，必須與小燈泡并聯；
（2）連接實物時，注意電壓表選擇的量程和正負接線柱，滑動變阻器要一上一下連入電路；
（3）根據滑動變阻器的最大阻值和接入電路部分電阻絲的長度比例，計算出接入電路電阻的大小，找出最接近的定值電阻．
點評：（1）電壓表的量程選擇原則是，提供小燈泡額定電壓的，以額定電壓為參照，無小燈泡額定電壓的，以電源電壓為參照；
（2）小燈泡正常發光時，其兩端的電壓為額定電壓，發揮的功率為額定功率．