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如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路,选用的电源电压恒为9V,灯泡上标有“3....

如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路,选用的电源电压恒为9V,灯泡上标有“3.8V0.4A”字样,变阻器上标有“20Ω1A”字样。

1)求灯泡正常发光时的电阻。

2)使用中小明发现这个电路存在缺陷,于是他在电路中串联了一个电阻R0,电路如图乙所示。你认为R0在电路中起到了什么作用。其阻值为多大比较合适。

3)用电阻箱代替滑动变阻器也能调节灯的亮度,请指出这样设计的不足之处。

 

(1)9.5Ω;(2)R0在电路中起到了保护电路的作用;13Ω;(3)详见解析。 【解析】 (1)根据灯泡的规格和欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻:RL===9.5Ω; (2)根据图甲可知,若滑动变阻器的阻值过小时,变阻器分得的电压过小,灯泡分得的电压过大,有可能烧坏小灯泡,所以电路中要串联一个电阻R0来保护电路; 要起保护作用,即不能使灯泡由于滑动变阻器的阻值过小而烧坏,又要使灯泡能正常发光,所以乙图中,当滑动变阻器阻值为0时,小灯泡两端的电压为3.8V,电路中的电流为0.4A为宜。则电阻R0的阻值:R0====13Ω; (3)电阻箱和变阻器的不同之处是电阻箱的电阻不能连续调节,用电阻箱代替滑动变阻器,也能调节灯的亮度,但是调光灯的亮度不能连续调节。 答:(1)灯泡正常发光时的电阻9.5Ω; (2)R0在电路中起到了保护电路的作用;13Ω; (3)见详解所示。  
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