聪明的小东想用一根足够长的电阻丝（每厘米长的电阻为0.5Ω）来组装一只调光电灯，他买了一盏标有“6V，3.6W”字样的小灯，家中有一9V的恒定电源．（1）首先他设计一个电路，使灯既能

Question

聪明的小东想用一根足够长的电阻丝（每厘米长的电阻为0.5Ω）来组装一只调光电灯，他买了一盏标有“6V，3.6W”字样的小灯，家中有一9V的恒定电源．
（1）首先他设计一个电路，使灯既能正常发光，又能起调光作用，请你通过计算加以说明，并画出他可能设计的电路图．（电阻丝用变阻器符号来表示）
（2）再说说你的具体制作方案．（其他器材自备）
（3）小东想将这样的调光方式用到家庭照明电路中，能否起到节能作用？说说你的想法．

Answer 1

答：（1）灯泡额定电压小于电源电压，要使灯泡正常发光，应给灯泡串联一个分压电阻，
由P=UI可知，小灯泡的额定电流I=(PL额)/(UL额)=(3.6V)/(6V)=0.6A，
灯泡正常发光时，串联电阻两端电压：U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
由I=(U)/(R)可知，串联电阻的阻值：R=(UR)/(I)=(3V)/(0.6A)=5Ω，
电阻丝的长度L=(5Ω)/(0.5Ω/cm)=10cm，
要使灯泡正常发光，应串联10cm长电阻为5Ω的分压电阻R，
要使电路中的灯泡既能正常发光，又能起到调光作用，串接的电阻丝长度L′必须大于10cm，电路图如图所示：
 
（2）制作方法：将这根电阻丝截下适当的一段后（长度必须大于10cm，具体多长可由试验确定其范围），
然后将这段电阻丝一端用导线和灯泡相连，并将从这一端开始的10cm长用绝缘胶带缠紧，再加以固定．
最后在剩下的电阻丝上用铜线缠绕几圈，做成可以在电阻线上滑动的铜线环，并将铜线环用软导线按电路图和电源相连，
再接入开关、灯泡，组成闭合电路，调光小电灯就做成了．
（3）电阻丝与灯泡串联，电流通过调光用的电阻丝时，电阻丝发热损失能量，因此该调光方式不能起到节能作用．