Question

在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，老師提供了以下器材，讓同學(xué)們自己設(shè)計一個能調(diào)節(jié)電燈發(fā)光亮度的電路。器材：電源（電壓20V）、一個定值電阻R（“20V　100W”）、一個小電燈L（“20V　10W）、一個滑動變阻器R₀（0～500Ω）和若干開關(guān)、導(dǎo)線。
（1）小明的小組首先完成了設(shè)計，他們設(shè)計的是能使小電燈L在兩種功率下工作的電路，如圖13所示。請計算電燈在兩種工作情況下的功率。
（2）小華的小組設(shè)計出的是能夠在家庭電路中使用的電路，可以連續(xù)調(diào)節(jié)電燈的功率大小，如圖14所示。請計算此電路工作時，變阻器接入電路中的最小阻值。

Answer 1

：解：（1）開關(guān)S₁、S₂都閉合時，R被短路
　　燈L正常工作，此時的功率
　　P_L＝P_短＝10W　　　　　　　　　　　　　　　　　…………2分
當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，R和L串聯(lián)
R的電阻值為＝4Ω　　　　　…………1分
燈L的電阻為＝40Ω　　　　…………1分
電路中電流I＝＝＝＝A　…………1分
燈L消耗的功率（A）²×4.2Ω＝8.26W　…………1分
（2）燈L兩端最高電壓是20V時，R的阻值最小
　　此時R與L串聯(lián)
　　＝　　　　　…………1分
　　＝　　　　 …………1分
　　　�。�　　 …………1分　
　　　　＝
　　　�。�400Ω　    　 …………1分　

解析