Question

14．在設(shè)計(jì)和制作一個(gè)“模擬的調(diào)光燈”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，興趣小組設(shè)計(jì)了下面的幾個(gè)調(diào)光燈的電路圖，圖中小燈泡的規(guī)格都是“3V，0.5A”，所用的定值電阻的電阻值都是6Ω，電源電壓圖上所示．要求：滑片滑動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度連續(xù)調(diào)節(jié)且不能燒壞小燈泡．你認(rèn)為設(shè)計(jì)最合理的調(diào)光燈電路是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 滑片滑動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度連續(xù)調(diào)節(jié)且不能燒壞小燈泡，由此逐個(gè)分析各選項(xiàng)得出正確選項(xiàng)．

解答 解：
由I=$\frac{U}{R}$可得燈泡電阻：R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω．
A、圖中燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，因?yàn)椴⒙?lián)電路支路間互不影響，所以變阻器不能調(diào)節(jié)燈泡亮度；
B、圖中L、R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，移動(dòng)滑片能改變燈泡亮度，當(dāng)滑片在左端時(shí)，變阻器連入阻值為0，R_L=R=6Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，$\frac{{U}_{L}}{{U}_{R}}$=$\frac{{U}_{L}}{R}$=$\frac{1}{1}$，所以燈泡最大電壓：U_L最大=$\frac{1}{2}$U=$\frac{1}{2}×$3V=1.5V＜U_額，此時(shí)燈泡不能正常發(fā)光；
C、圖中L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，移動(dòng)滑片能改變燈泡亮度，但當(dāng)滑片在左端時(shí)，變阻器連入阻值為0，燈泡電壓等于電源電壓6V，超過(guò)額定電壓，會(huì)被燒壞；
D、圖中L、R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，移動(dòng)滑片能改變燈泡亮度，當(dāng)滑片在左端時(shí)，變阻器連入阻值為0，所以燈泡最大電壓：U_L最大=$\frac{1}{2}$U=$\frac{1}{2}×$6V=3V=U_額，此時(shí)燈泡能正常發(fā)光．
綜上所述，D圖即能連接改變燈泡亮度，又不會(huì)燒壞燈泡，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)、滑動(dòng)變阻器的使用以及歐姆定律的應(yīng)用，是一道好題．