Question

12．如圖甲所示為某探究小組設(shè)計(jì)的模擬調(diào)光燈電路，選用的電源電壓恒為6V，燈泡上標(biāo)有“3.8V  0.4A”字樣，變阻器上標(biāo)有“20Ω  1A”字樣．

（1）使用中小明發(fā)現(xiàn)這個(gè)電路存在缺陷，你認(rèn)為它的缺陷是當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值過(guò)小時(shí)，可能使小燈泡燒壞．
（2）于是小明在電路中串聯(lián)了一個(gè)電阻R₀，電路如圖乙所示．你認(rèn)為R₀為5.5Ω時(shí)比較合適．

Answer 1

分析 （1）小燈泡的額定電壓為3.8V，而電源電壓是6V，當(dāng)燈泡兩端電壓超過(guò)額定電壓時(shí)，可能使小燈泡燒壞；
（2）不能使燈泡因滑動(dòng)變阻器的阻值過(guò)小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí)，電路中的電流為0.4A，小燈泡兩端的電壓為3.8V為宜．知道電源電壓，可利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)計(jì)算出電阻R₀兩端的電壓，再歐姆定律計(jì)算電阻R₀的阻值．

解答 解：
（1）小燈泡的額定電壓為3.8V，而電源電壓是6V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值過(guò)小時(shí)，則燈泡電壓會(huì)超過(guò)其額定電壓，這樣就可能使小燈泡燒壞；
（2）R₀要起保護(hù)作用，即不能使燈泡由于滑動(dòng)變阻器的阻值過(guò)小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí)，電路中的電流為0.4A，小燈泡兩端的電壓為3.8V比較合適．
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，電阻R₀兩端的電壓為：
U₀=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可得，電阻R₀的阻值為：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.4A}$=5.5Ω．
故答案為：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值過(guò)小時(shí)，可能使小燈泡燒壞；（2）5.5Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是注意用電器的規(guī)格型號(hào)，能夠從規(guī)格中獲取有用的信息．如額定電壓、額定功率、額定電流值．