Question

【题目】如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路，选用的电源电压恒为9V，灯泡上标有“3.8V0.4A”字样，变阻器上标有“20Ω1A”字样。

（1）求灯泡正常发光时的电阻。

（2）使用中小明发现这个电路存在缺陷，于是他在电路中串联了一个电阻R0，电路如图乙所示。你认为R0在电路中起到了什么作用。其阻值为多大比较合适。

（3）用电阻箱代替滑动变阻器也能调节灯的亮度，请指出这样设计的不足之处。

Answer 1

【答案】（1）9.5Ω；（2）R0在电路中起到了保护电路的作用；13Ω；（3）详见解析。

【解析】

（1）根据灯泡的规格和欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL===9.5Ω；

（2）根据图甲可知，若滑动变阻器的阻值过小时，变阻器分得的电压过小，灯泡分得的电压过大，有可能烧坏小灯泡，所以电路中要串联一个电阻R0来保护电路；

要起保护作用，即不能使灯泡由于滑动变阻器的阻值过小而烧坏，又要使灯泡能正常发光，所以乙图中，当滑动变阻器阻值为0时，小灯泡两端的电压为3.8V，电路中的电流为0.4A为宜。则电阻R0的阻值：R0====13Ω；

（3）电阻箱和变阻器的不同之处是电阻箱的电阻不能连续调节，用电阻箱代替滑动变阻器，也能调节灯的亮度，但是调光灯的亮度不能连续调节。

答：（1）灯泡正常发光时的电阻9.5Ω；

（2）R0在电路中起到了保护电路的作用；13Ω；

（3）见详解所示。