Question

12．如圖甲所示為某探究小組設(shè)計的模擬調(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)這個電路存在缺陷，你認(rèn)為它的缺陷是當(dāng)滑動變阻器接入的阻值過小時，可能使小燈泡燒壞．
（2）于是小明在電路中串聯(lián)了一個電阻R₀，電路如圖乙所示．你認(rèn)為R₀為5.5Ω時比較合適．

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)燈泡兩端電壓超過額定電壓時，可能使小燈泡燒壞；
（2）不能使燈泡因滑動變阻器的阻值過小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當(dāng)滑動變阻器阻值為0時，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)電路電壓的特點計算出電阻R₀兩端的電壓，再歐姆定律計算電阻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)滑動變阻器接入的阻值過小時，則燈泡電壓會超過其額定電壓，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變阻器的阻值過小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當(dāng)滑動變阻器阻值為0時，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)滑動變阻器接入的阻值過小時，可能使小燈泡燒壞；（2）5.5Ω．

點評 本題考查串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是注意用電器的規(guī)格型號，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．