作业帮六十九中学某物理小组根据学过的知识，进行“自制小台灯”的实践活动，设计出了如图甲所示的可调节亮度的台灯。所用器材：学生电源，开关一个，滑动变阻器一个，规格为“6v 6w”的
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/20 13:27:46
六十九中学某物理小组根据学过的知识，进行“自制小台灯”的实践活动，设计出了如图甲所示的可调节亮度的台灯。所用器材：学生电源，开关一个，滑动变阻器一个，规格为“6v 6w”的
六十九中学某物理小组根据学过的知识，进行“自制小台灯”的实践活动，设计出了如图甲所示的可调节亮度的台灯。所用器材：学生电源，开关一个，滑动变阻器一个，规格为“6v 6w”的灯泡一个（灯丝电阻不变），导线若干。当滑片滑到A段式灯泡正常发光，滑片滑到B端时，灯泡的功率为1.5W。请你也参加他们的研究。
1 请你帮助计算：该电路的电源电压为多少？该电路所需要的滑动变阻器的规格。
2 小组成员小宇认为：甲电路在应用时，灯变暗是不省电！原因是：随着滑动变阻器连入阻值的变大、灯变暗的同时，滑动变阻器消耗了电能。请你通过计算，对他的观点进行评价。
3另一个小组用以上器材设计的电路如图乙所示，请通过计算分析，对这两个电路在亮度调节范围和能量利用率方面进行评价。（等消耗能量与电路总耗能的比为能量利用率）
六十九中学某物理小组根据学过的知识，进行“自制小台灯”的实践活动，设计出了如图甲所示的可调节亮度的台灯。所用器材：学生电源，开关一个，滑动变阻器一个，规格为“6v 6w”的
第一个计算出来备用：
1、
在A时,灯发光正常,说明电源电压6V,在B时,灯的功率1.5W,
灯的电阻：R灯＝U²/P＝36/6＝6Ω
此时：P实＝1.5W＝U实²/R灯
解出：U实＝3V
这样,变阻器的电压也是3V,其电阻与灯相同,也是6Ω.
2、灯变暗是省电的,据P总＝U总²/R总,当灯变暗时,电流的总电阻变大,在电压一定时,总电阻变大,总功率减小.
3、第一个图,调节范围是1.5W～6W （根据题意就知道了）
第二个图：当滑片在最左时,是灯与电阻并联,灯的电压是6V,发光正常,6W,当滑片向右移动到最右时,灯短路,实际功率为0,即,调节范围是：0～6W,
也就是说,乙图亮度调节范围更大.
甲图当灯正常发光时,变阻器电能为0；
乙图当正常发光时,变阻器与灯并联,且电阻与灯相同,功率也是6W.利用率为50％.
即,乙的调节范围大,但能量利用率小.
U=3v
（1）当滑片滑到A端时灯泡正常发光，说明电源电压U=U额=6V，当滑片滑到B端时灯泡的实际功率P实=1.5W，由RL=U额² ∕ P额= U实² ∕ P实得U实 =3V，则滑动变阻器两端的电压UR=6V‐3V=3V，利用串联电路中U1：U2=R1：R2得滑动变阻器电阻R=RL=U额² ∕ P额=（6V)² ∕ 6W=6Ω,
所以变阻器的...
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（1）当滑片滑到A端时灯泡正常发光，说明电源电压U=U额=6V，当滑片滑到B端时灯泡的实际功率P实=1.5W，由RL=U额² ∕ P额= U实² ∕ P实得U实 =3V，则滑动变阻器两端的电压UR=6V‐3V=3V，利用串联电路中U1：U2=R1：R2得滑动变阻器电阻R=RL=U额² ∕ P额=（6V)² ∕ 6W=6Ω,
所以变阻器的规格为0~6Ω.
(2)省电还是费电要看整个电路在相同时间内消耗的电能，只要比较总功率就可以了，由P总＝UI可知，电源电压U一定，灯变暗说明电路中的电流I变小，所以P总变小，即省电。
（3）在甲图中，滑片滑到A端时灯泡正常发光，功率为6W，滑片滑到B端时，功率为1.5W。亮度有正常发光——变暗。在乙图中，滑片滑到A端时灯泡正常发光，功率为6W，滑片滑到B端时，灯泡被短路，功率为0，熄灭。所以亮度有正常发光——变暗——熄灭。
在甲图中，滑片滑到A端时灯泡正常发光，变阻器连入电路的电阻为0，能量利用率为100% ，滑片滑到B端时，灯泡和滑动变阻器消耗的电能相等，能量利用率为50% ，则能量利用率范围为 100%~50%。在乙图中，滑片滑到A端时，L与RAB并联，灯泡正常发光，且灯泡和滑动变阻器消耗的电能相等，能量利用率为50%，滑片滑到B端时，灯泡被短路，消耗的电能为0，则能量利用率范围为50%~0 。
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