Question

13．小明的家庭實驗室中有一個電源，（電壓為6V并保持不變），一只“6V，1A”的小燈泡，一只“2A 10Ω”的滑動變阻器，一只開關(guān)，若干導(dǎo)線，他想利用這些器材連接成能夠控制小燈泡亮度的電路，畫出兩種電路，并分析它們的優(yōu)缺點．

電路一	電路二
比較它們的優(yōu)缺點

Answer 1

分析 滑動變阻器可以控制小燈泡的亮度，可以采用限壓式設(shè)計電路，也可以采用限流式設(shè)計電路，然后根據(jù)通過燈泡電流的變化范圍和電路消耗的電能分析它們的優(yōu)缺點．

解答 解：能夠控制小燈泡亮度的電路，如下圖所示：

比較它們的優(yōu)缺點：
對于甲圖，變阻器電阻為零時，小燈泡的最大電流為I=$\frac{U}{{R}_{燈}}$，小燈泡正常發(fā)光．變阻器電阻最大時，小燈泡的最小電流I′=$\frac{U}{{R}_{燈}+{R}_{變}}$，小燈泡不會熄滅．因此，小燈泡亮度調(diào)節(jié)范圍較�。�
對于乙圖，小燈泡的最大電流為I=$\frac{U}{{R}_{燈}}$，小燈泡正常發(fā)光．小燈泡兩端的電壓可調(diào)到零，最小電流：I′=0A，燈熄滅，因此，小燈泡亮度調(diào)節(jié)范圍很大．
在小燈泡同樣亮度下，乙電路的電源輸出電流大于甲電路，消耗的電能多，在小燈泡電流為零不發(fā)光時，電源輸出電流不為零，仍消耗電能．因此，從消耗電能的角度來看，乙電路不經(jīng)濟．

點評 本題考查了電路圖的設(shè)計和電路圖的評價，明確限壓式和限流式電路的連接特點是解題的關(guān)鍵．