Question

某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6V，3W”的灯泡L，一只标有“12Ω，1A”的滑动变阻器，一电源电动势为12V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．
（1）为了满足实验设计的要求还需要______（填写实验器材），理由______
（2）请在方框内画出符合设计要求的电路图．

Answer 1

【答案】分析：灯泡的额定电压是6V，电源电动势为12V，内阻不计，使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．所以滑动变阻器必须是分压式接入．
为了保护滑动变阻器和灯泡，需要在干路上接入分压电阻．
解答：解：（1）灯泡的额定电压是6V，电源电动势为12V，内阻不计，滑动变阻器的额定电流是1A，使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．所以滑动变阻器必须是分压式接入．若仅用现有器材设计电路其电路图如上图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R₁=7.42Ω，通过部分的电流将大于1 A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．为了满足实验设计的要求还需要一个分压电阻R；
（2）电路图如下图所示．
故答案为：（1）一个分压电阻R；若仅用现有器材设计电路其电路图如上图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R₁=7.42Ω，通过部分的电流将大于1 A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．
（2）如下图
点评：本题考查滑动变阻器的连接，要求学生能认直审题，并能灵活应用所学物理知识进行分析判断，对学生要求较高，题目难度较大．