Question

（2003?贵阳）如果利用一段足够长的电阻丝（这根电阻丝每厘米长的电阻为0.5Ω）来安装一只调光小电灯，你准备怎样做？提供的灯泡为“6V　3.6W”，电源电压为9V．要求：
（1）设计一个电路，使灯泡既能正常发光，又能起调光作用．（通过计算加以说明，并画出电路图） 
（2）说说你的具体制作方案．（在制作过程中，需要的其它器材可以自行选用） 
（3）如果将这样的调光方式用到家庭照明电路中，能否真正起到节能作用？请说说你的想法．

Answer 1

分析：（1）电源电压大于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应给灯泡串联一个分压电阻；给灯泡串联一个滑动变阻器可以对灯泡进行调光．
（2）将电阻丝与灯泡串联，电阻丝与灯泡组成串联电路即可．
（3）应用串联电路特点，从能量角度分析答题．

解答：解：（1）灯泡额定电压小于电源电压，要使灯泡正常发光，应给灯泡串联一个分压电阻，
∵P=UI，∴小灯泡的额定电流I=

PL额

UL额

=

3.6W

6V

=0.6A，
灯泡正常发光时，串联电阻两端电压：U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
∵I=

U

R

，∴串联电阻阻值R=

UR

I

=

3V

0.6A

=5Ω，
电阻丝的长度L=

5Ω

0.5Ω/cm

=10cm，
要使灯泡正常发光，应串联10cm长电阻为5Ω的分压电阻R，
要使电路中的灯泡既能正常发光，又能起到调光作用，串接的电阻丝长度L′必须大于10cm，电路图如图所示．
（2）制作方法：将这根电阻丝截下适当的一段后（长度必须大于10cm，具体多长可由试验确定其范围），
然后将这段电阻丝一端用导线和灯泡相连，并将从这一端开始的10cm长用绝缘胶带缠紧，再加以固定．
最后在剩下的电阻丝上用铜线缠绕几圈，做成可以在电阻线上滑动的铜线环，并将铜线环用软导线按电路图和电源相连，
再接入开关、灯泡，组成闭合电路，调光小电灯就做成了．
（3）电阻丝与灯泡串联，电流通过调光用的电阻丝时，电阻丝发热损失能量，因此该调光方式不能起到节能作用．
答：（1）给灯泡串联一个大于10cm长的电阻丝，如图所示；
（2）如上所述；（3）该调光方式不能节能．

点评：本题考查了调光灯电路设计与设计评价，应用串联电路特点、欧姆定律即可正确解题．