问题
计算题
在学习了电学知识后，老师提供了以下器材，让同学们自己设计一个能调节电灯发光亮度的电路。器材：电源（电压20V）、一个定值电阻R（“20V 100W”）、一个小电灯L（“20V 10W）、一个滑动变阻器R0（0～500Ω）和若干开关、导线。
（1）小明的小组首先完成了设计，他们设计的是能使小电灯L在两种功率下工作的电路，如图13所示。请计算电灯在两种工作情况下的功率。
（2）小华的小组设计出的是能够在家庭电路中使用的电路，可以连续调节电灯的功率大小，如图14所示。请计算此电路工作时，变阻器接入电路中的最小阻值。
答案
：解：（1）开关S1、S2都闭合时，R被短路
灯L正常工作，此时的功率
PL＝P短＝10W …………2分
当开关S1闭合，S2断开时，R和L串联
R的电阻值为
＝4Ω …………1分
灯L的电阻为
＝40Ω …………1分
电路中电流I＝
＝
＝
＝
A …………1分
灯L消耗的功率
（A）2×4.2Ω＝8.26W …………1分
（2）灯L两端最高电压是20V时，R的阻值最小
此时R与L串联
＝
…………1分
＝
…………1分
＝
…………1分
＝
＝400Ω …………1分
：
（1）开关S1、S2都闭合时，R被短路
灯L正常工作，此时的功率
PL＝P短＝10W 开关S1闭合，S2断开时，R和L串联
R的电阻值为＝4Ω
灯L的电阻为＝40Ω
电路中电流I＝＝＝＝A
灯L消耗的功率（A）2×4.2Ω＝8.26W
（2）灯L两端最高电压是20V时，R的阻值最小
此时R与L串联
＝
＝
＝
＝
＝400Ω