Question

以下是某班開展“制作模擬調光燈”綜合實踐活動的片斷．根據題意回答或解決有關問題．

實驗器材：學生電源（恒為6V）、規格為 “2.5V 0.25A"的小燈泡、規格為“20Ω 2A”

的滑動變阻器、電流表（量程0－0.6A）、電壓表（量程0－3V）、開關和若干導線，另有各種規格的定值電阻可供任意選用（均標注電阻值和允許通過的最大電流值）．

制作要求：亮度可連續調節；在調光的整個過程中，燈兩端的電壓不超過2.5V．

思考與制作：（略）

交流與評價：

（1）小明實驗桌上的情景如圖（a）．不少同學認為，該調光燈不符合制作要求．請你指出不符合要求之處： ；

（2）小華同學認為：可在小明的電路中再串聯一只規格合適的定值電阻R0（如圖b）就能符合要求．根據題意和有關計算，可確定R0的規格： ；（2分）

（3）小麗同學認為：可將電壓表并聯在燈泡兩端，在調光過程中，當觀察到 時，在變阻器上做標記或安裝限位裝置，以限定滑動變阻器滑片移動的范圍；

（4）當燈泡都正常發光時，相同時間內，小明的電路消耗的電能為W1，小華的電路消耗的電能為W2，則W1 W2．（選填“＝”、“＜”或“＞”）

Answer 1

（1）滑動變阻器滑片不能隨意想向右移，否則小燈泡兩端的電壓會超過2.5V（或小燈泡功率大于額定功率，或小燈泡會燒壞）

（2）電阻14Ω 允許通過的最大電流不小于0.25A （3）觀察到電壓表示數為2.5 V時 （4）=

【解析】

試題分析：（1）圖示電路中，滑動變阻器與燈泡串聯，當滑動變阻器的滑片移到最右端時，變阻器的阻值為0，燈泡兩端的電壓為電源電壓（6V），遠大于燈泡的額定電壓，燈泡將燒壞；（2）燈泡的電阻為R=U/I=2.5V/0.25A=10Ω，當燈泡正常發光時，通過燈泡（整個電路）的電流為0.25A，電路的總電阻R總=U總/I=6V/0.25A=24Ω，串聯的定值電阻的阻值是14Ω，其允許通過的最大電流不小于0.25A（燈泡的額定電流）；（3）用圖（a）的電路，應保證燈泡兩端的電壓不超過2.5V，在移動滑片的時候，要記下燈泡兩端電壓為2.5V時的滑片位置，以限定滑動變阻器滑片移動的范圍在該位置以左；（4）兩種情況下，燈泡正常發光時，電路中的電流都是0.25A(額定電流)，電源電壓都是6V，所以，電路消耗的電功率相等。

考點：滑動變阻器，歐姆定律，電功率