Question

（2006?成都）在綜合實踐活動中，同學小楊自制了亮度可調節的小臺燈，其電路圖及燈泡規格如圖所示，電源電壓U=12V保持不變．
（1）調節開關從觸點O依次轉動到觸點3的過程中，燈泡的亮度將如何變化？寫出分析依據．
（2）假設燈泡電阻為R_L，且不因溫度變化而變化，已知R₁=

1

3

R_L．如果調節開關轉到觸點1時，燈泡的實際功率是多少？

Answer 1

分析：（1）改變觸點的位置，電路中的總電阻會隨之改變，根據I=

U

R

分析電路中電流的變化，電流越小，燈泡的亮度會變暗；
（2）根據燈的銘牌求出燈絲電阻、R₁的電阻，利用歐姆定律I=

U

R

求出電路中的電流，再根據P=I²R求出燈泡的實際功率．

解答：解：（1）開關在觸點0時，為基本電路，電路中的電阻最小，電流最大；
開關在觸點1時，R₁和燈泡串聯，電路的電阻增大，電流減小，燈泡變暗；
當開關在觸點2時，R₁和R₂與燈泡串聯，電路的電阻再次變大，電流更小，燈泡更暗；
當開關在觸點3時，電路中的電阻最大，電流最小，燈泡最暗；
所以當開關從觸點0到3的過程中，燈泡的亮度逐漸變暗．
（2）燈絲電阻：
R_L=

U2

P

=

(12V)2

24W

=6Ω，
開關在觸點1時，燈泡和R₁串聯，
R₁=

1

3

R_L=

1

3

×6Ω=2Ω，
電路中的總電阻：
R=R_L+R₁=6Ω+2Ω=8Ω；
電路中的電流：
I=

U

R

=

12V

8Ω

=1.5A，
燈的實際功率：P_L=I²R_L=（1.5A）²×6Ω=13.5W．
答：（1）調節開關從觸點O依次轉動到觸點3的過程中，燈泡的亮度變暗；
（2）如果調節開關轉到觸點1時，燈泡的實際功率是13.5W．

點評：本題關鍵：一是知道串聯電路總電阻與各部分電阻的關系，二是熟練應用歐姆定律和電功率公式進行計算．