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李芳同学在做电学实验时,发现滑动变阻器有四个接线柱,她猜想:能不能利用这四个接线柱,连接出不同电路,获得不同的作用效果。为了验证这个猜想,她取了12V的电源、阻值范围048Ω的滑动变阻器、“12V  6W”的小灯泡、开关各一个和导线若干,连接出如图21甲、乙两种不同电路。请你帮她分析解决下面的问题(设电源电压不变,灯的电阻不变)

1)甲图中小灯泡两端电压的变化范围;

2)乙图中小灯泡两端电压的变化范围;

3)在甲乙两种电路中,滑动变阻器的作用效果有何不同?

     

答案

1)在甲图中,滑片P移动到a点时,Rap小灯泡两端的电压为电源电压即12V

      当滑片P移动到b点时,Rab48Ω,灯与滑动变阻器串联。

      RLULe2/PLe=(12V2/6W24Ω  RRLRab24Ω+48Ω=72Ω

      IU/R12V/72Ω=1/6A     ULIRL4V

      小灯泡两端电压变化范围为12V∽4V

      2)在乙图中,当滑片P移到a点时,灯被短路

       U0。当滑片P移到b点时,灯与Rab并联

       UU12V   则小灯泡两端电压变化范围为0∽12V

      3)在甲、乙两种电路中,滑动变阻器都可以改变小灯泡两端的电压,但在乙电路图中,滑动变阻器使小灯泡两端电压的变化范围更大,能够从0到电源电压,而甲电路则不能(说明:只要说到乙图灯的电压变化范围比甲中图的大就对)

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