Question

物理电路题 急急急急急啊 急急!!!!!!!!!!!!!!!

小明同学准备自制一个亮度可调的电灯，他选用了下列器材：一个电压为6v的电源，一个标有“10欧 1A"的小滑动变阻器，一只标有”2.5v 0.5A“的灯泡，一个开关和若干导线等，取小明用的这些器材组成一个串联电路，请问：
（1）小明选用的这些器材的规格是否合适，为什么？
（2）现有一段电阻丝（电阻为每厘米1欧），将这段电阻丝接入小明设计的串联电路后，无论怎样移动滑动变阻器，灯泡的亮度都不会超过正常发光的亮度，那么电阻丝是怎样连入电路的，其长度是多少？

Answer 1

（1）选用的这些器材的规格：不是很合适，滑动变阻器可调范围太小。
因为，当滑动变阻器接入最大值时，R1=10Ω；而灯泡的电阻是R灯=U灯/I灯=2.5/0.5=5(Ω)
串联后，电路总电阻为：R=10+5=15（Ω），此时，电路电流为：I=U/R=6/15=0.4(A)。
当电路电流达到0.5A时，同样可以计算，电路的总电阻为12Ω，即此时的滑动变阻器的阻值为7Ω，由此看来，滑动变阻器可调范围太小。
（2）电阻丝是串联连入电路的。因为小灯泡要正常发光，则其他接入电路的电阻为：R’=3.5/0.5=7(Ω)，就是说接入电路的电阻丝的电阻已经大于7欧姆，因为，1cm是1欧姆，那么，接入电路的长度大于7cm。因此，滑动变阻器已经无法调节灯泡正常发光。

Answer 2

（1）不合适，滑动变阻器的最大调节范围是7欧~10欧，调节范围过小。
（2）串联连入电路，7cm。
因为并联显然不可能，由上题的调节范围，可知需要7欧的电阻。