Question

在物理活動(dòng)課上，需要一個(gè)燈泡照明，一位同學(xué)找來(lái)一個(gè)“6V 1A”的小燈泡，另一位同學(xué)拿來(lái)輸出電壓為15V的電源，指導(dǎo)老師拿來(lái)了從規(guī)格為“20Ω 0.5A”廢舊滑動(dòng)變阻器上拆下的電阻線（電阻線的電阻0.5Ω/cm），請(qǐng)你和他們一起完成下列問(wèn)題．
（1）若要使小燈泡正常發(fā)光，需要串聯(lián)一根多長(zhǎng)的電阻線？
（2）請(qǐng)你對(duì)上述做法會(huì)產(chǎn)生的后果加以分析．
（3）若電阻線足夠長(zhǎng)，怎樣做才能避免你分析的后果？

Answer 1

（1）燈泡的電阻R_L=

U額

I額

=

6V

1A

=6Ω，
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻線分得的電壓U_線=U-U_額=15V-6V=9V，
電阻線的電阻R_線=

U線

I額

=

9V

1A

=9Ω，
電阻線的長(zhǎng)度

9Ω

0.5Ω/cm

=18cm．
答：要使小燈泡正常發(fā)光，需要串聯(lián)一根18cm的電阻線．
（2）由題意可知，燈泡的額定電流為1A，而電阻線的最大允許電流為0.5A，所以此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的電阻線容易燒斷．
（3）要想使燈泡正常發(fā)光，則電路中的電流應(yīng)為1A，根據(jù)影響電阻大小的因素可知，當(dāng)其他條件不變時(shí)，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2被，橫截面積增大為原來(lái)的2倍時(shí)，總電阻不變，但允許通過(guò)的電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，即截取兩根36cm的電阻線并聯(lián)．