Question

（6分）李芳同學在做電學實驗時，發現滑動變阻器有四個接線柱，她猜想：能不能利用這四個接線柱，連接出不同電路，獲得不同的作用效果。為了驗證這個猜想，她取了12V的電源、阻值范圍0∽48Ω的滑動變阻器、“12V  6W”的小燈泡、開關各一個和導線若干，連接出如圖甲、乙兩種不同電路。請你幫她分析解決下面的問題（設電源電壓不變，燈的電阻不變）

（1）甲圖中小燈泡兩端電壓的變化范圍；
（2）乙圖中小燈泡兩端電壓的變化范圍；
（3）在甲乙兩種電路中，滑動變阻器的作用效果有何不同？

Answer 1

（1）在甲圖中，滑片P移動到a點時，Rap＝0 小燈泡兩端的電壓為電源電壓即12V
當滑片P移動到b點時，R_ab＝48Ω，燈與滑動變阻器串聯。
R_L＝U_Le²/P_Le＝（12V）²/6W＝24Ω  R_總＝R_L＋R_ab＝24Ω＋48Ω＝72Ω
I＝U/R_總＝12V/72Ω＝1/6A     U_L＝IR_L＝4V
小燈泡兩端電壓變化范圍為12V∽4V
（2）在乙圖中，當滑片P移到a點時，燈被短路
U_燈＝0。當滑片P移到b點時，燈與R_ab并聯
U_燈＝U＝12V  則小燈泡兩端電壓變化范圍為0∽12V
（3）在甲、乙兩種電路中，滑動變阻器都可以改變小燈泡兩端的電壓，但在乙電路圖中，滑動變阻器使小燈泡兩端電壓的變化范圍更大，能夠從0到電源電壓，而甲電路則不能（說明：只要說到乙圖燈的電壓變化范圍比甲中圖的大就對）

略