Question

有小燈泡L₁（6V，3W）和L₂（6V，1W）各一只，定值電阻R（18Ω，5W）一只，電源一只（電動(dòng)勢12V，內(nèi)電阻不計(jì)），電鍵一只，導(dǎo)線若干．試設(shè)計(jì)一合理的電路，使L₁和L₂都能正常發(fā)光．
（1）將設(shè)計(jì)的電路圖畫在虛線框內(nèi)，電路圖中要標(biāo)明各元件的代號．
（2）按設(shè)計(jì)的電路圖，用實(shí)線（表示導(dǎo)線）完成實(shí)物圖的連線．

Answer 1

分析：兩個(gè)燈泡的額定電壓相同而額定功率不相等，要選使它們都正常發(fā)光，有兩種思路：1．兩個(gè)燈泡并聯(lián)，找一個(gè)分壓電阻，使兩個(gè)燈泡兩端的電壓等于額定電壓；2．給電阻值比較大的燈泡并聯(lián)一個(gè)電阻，然后與電阻值比較小的燈泡串聯(lián)．具體使用哪一種方法，要看題目中給出的實(shí)驗(yàn)器材滿足哪一種方法．

解答：解：（1）根據(jù)公式：P=

U2

R

．小燈泡L₁（6V，3W）的電阻值：R1=

U2

P1

=

36

3

Ω=12Ω；
小燈泡L₂（6V，1W）的電阻值：R2=

U2

P2

=36Ω
①若將R₁和R₂并聯(lián)，R并=

R1R2

R1+R2

=

12×36

12+36

Ω=9Ω
由于并聯(lián)后的電阻小于定值電阻的電阻值，所以將R₁和R₂并聯(lián)后與R串聯(lián)時(shí)，燈泡上分擔(dān)的電壓要小于6V．所以該方法行不通．
②若將R₂與R并聯(lián)，并聯(lián)電阻：R并′=

R?R2

R+R2

=

18×36

18+36

Ω=12Ω=R1
所以，將R₂與R并聯(lián)后與R₁串聯(lián)時(shí)，并聯(lián)部分和R₁上分擔(dān)的電壓相等，都是6V．所以該種方法可行．故電路的原理圖如圖所示：
（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，從電源的正極開始逐步連接，完成實(shí)物連接如圖所示．

答：（1）設(shè)計(jì)的電路圖如圖．（2）按設(shè)計(jì)的電路圖，用實(shí)線（表示導(dǎo)線）完成實(shí)物圖的連線如圖．

點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、求電阻等問題，難度不大，知道串并聯(lián)電路特點(diǎn)、應(yīng)用歐姆定律即可正確解題．