在物理活动课上,需要一个灯泡照明,一位同学找来一个“6V?1A”的小灯泡,另一位同学拿来输出电压为15V的电源,指导老师拿来了从规格为“20Ω?0.5A”废旧滑动变阻器上拆下的电阻线(电阻线的电阻0.5Ω/cm),请你和他们一起完成下列问题.
(1)若要使小灯泡正常发光,需要串联一根多长的电阻线?
(2)请你对上述做法会产生的后果加以分析.
(3)若电阻线足够长,怎样做才能避免你分析的后果?
网友回答
解:(1)灯泡的电阻RL===6Ω,
当灯泡正常发光时电阻线分得的电压U线=U-U额=15V-6V=9V,
电阻线的电阻R线===9Ω,
电阻线的长度=18cm.
答:要使小灯泡正常发光,需要串联一根18cm的电阻线.
(2)由题意可知,灯泡的额定电流为1A,而电阻线的最大允许电流为0.5A,所以此实验设计的电阻线容易烧断.
(3)要想使灯泡正常发光,则电路中的电流应为1A,根据影响电阻大小的因素可知,当其他条件不变时,长度变为原来的2被,横截面积增大为原来的2倍时,总电阻不变,但允许通过的电流变为原来的2倍,即截取两根36cm的电阻线并联.
解析分析:(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;根据串联电路电阻的分压特点求出电阻线的阻值,进一步求出电阻线的长度.(2)根据灯泡的额定电流和电阻丝的最大允许电流进行分析.(3)根据影响电阻大小的因素,长度、材料、横截面积、温度进行分析,结合欧姆定律进行解答.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是理解滑动变阻器和灯泡铭牌参数的含义,并能根据影响电阻大小的因素设计电路.