问题 问答题

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?

答案

(1)灯泡的电阻RL=

U
I
=
6V
1A
=6Ω,

当灯泡正常发光时电阻线分得的电压U线=U-U=15V-6V=9V,

电阻线的电阻R线=

U线
I
=
9V
1A
=9Ω,

电阻线的长度

0.5Ω/cm
=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.

单项选择题
单项选择题