Question

在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，老師提供了一些器材，讓同學(xué)們自己設(shè)計能調(diào)節(jié)電燈發(fā)光亮度的電路．

器材：電源(電壓為20 V)、一個標(biāo)有“20 V　10 W”的定值電阻R、一個標(biāo)有“20 V　10 W”的小燈泡L、一個滑動變阻器R₀(0～500 Ω)、若干開關(guān)和若干導(dǎo)線．

(1)小明所在的小組首先完成了設(shè)計，他們設(shè)計的是能使小燈泡L在兩種功率下工作的電路，如圖所示．請計算小燈泡在兩種工作情況下的功率．

(2)小華所在的小組設(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)小燈泡的功率大小，如圖所示．請計算當(dāng)小燈泡正常工作時，滑動變阻器接入電路中的阻值．

Answer 1

答案：
解析：

(1)當(dāng)S1、S2都閉合時，燈泡兩端的電壓等于額定電壓，故可得此時小燈泡的功率為 　　P1＝P額＝10 W； 　　當(dāng)S1閉合、S2斷開時，R與L串聯(lián)．由I＝、P＝UI可得小燈泡的電阻RL和定值電阻R的阻值都為 　　R＝RL＝＝＝40 Ω， 　　此時電路中的電流為 　　I＝＝＝0.25 A， 　　此時小燈泡的功率為 　　P2＝I2R＝(0.25 A)2×40 Ω＝2.5 W． 　　(2)當(dāng)燈泡正常工作時電路中的電流為 　　I＝IL＝＝＝0.5 A， 　　滑動變阻器兩端的電壓為 　　UR＝U總－UL＝220 V－20 V＝200 V， 　　滑動變阻器接入電路中的阻值為 　　R0＝＝＝400 Ω．