Question

你用过调光灯吗？如图是它的原理图，灯泡电阻R为1100Ω，R₁=R₂=R₃=200Ω，电源电压为220V，问：
（1）在开关从触点1旋到4的过程中，通过灯泡的最小电流值是多少？
（2）当开关旋到3时，灯泡两端的电压是多大？
（3）在开关从触点1旋到4的过程中，通过灯泡的电流、灯泡两端的电压以及灯泡的亮度是如何变化的？

Answer 1

【答案】分析：（1）分析电路图，当开关从触点1旋到4的过程中，连入电路的电阻变大，当开关旋到4时，连入的电阻最大，电路中的电流最小，知道电源电压，求出总电阻，根据欧姆定律求此时电路中的电流；
（2）当开关旋到3时，电阻R₁、R₂和灯串联，求出此时总电阻，利用欧姆定律球电路中的电流，再利用U=IR求灯两端的电压；
（3）当开关从触点1旋到4的过程中，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，灯两端的电压变小，灯变暗．
解答：解：（1）由图可知，当开关旋到4时，连入的电阻最大：
R_最大=R₁+R₂+R₃+R=200Ω+200Ω+200Ω+1100Ω=1700Ω，
电路中的电流最小：
I_最小==≈0.13A；
答：开关从触点1旋到4的过程中，通过灯泡的最小电流值是0.13A．
（2）当开关旋到3时，电阻R₁、R₂和灯串联，
R′=R₁+R₂+R=200Ω+200Ω+1100Ω=1500Ω，
此时电路中的电流：
I′==，
U_L′=I′×R=×1100Ω≈161V；
答：开关旋到3时，灯泡两端的电压是161V．
（3）当开关从触点1旋到4的过程中，连入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，而U_L=IR，所以灯两端的电压变小、灯变暗．
点评：本题考查了学生对欧姆定律和串联电阻特点的掌握和运用，能分析电路图得出开关分别旋到1、2、3、4时的电路组成是本题的关键．