8. 如图(a)所示是家用电器中常用的一种电位器,可通过机械式旋钮调节其阻值大小。小亮利用这种电位器自制了一个可调节亮度的手电筒,其电路图如图(b)所示。电源两端电压U为6 V且保持不变,灯泡电阻为10 Ω(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。开关S闭合后,求:
(1)当电位器R接入电路的电阻为20 Ω时,通过灯泡的电流。
(2)当电位器R接入电路的电阻为10 Ω时,灯泡两端的电压。

解析:
【分析】
本题为串联电路的欧姆定律应用问题,首先明确电路中灯泡L与电位器R串联,串联电路总电阻等于各电阻之和,电路中电流处处相等。解题时先计算总电阻,再利用欧姆定律计算电路电流,最后根据电流计算灯泡两端电压。
【解析】
(1)当电位器接入电阻$ R=20\ \Omega $时,电路总电阻:
$ R_{\mathrm{总}} = R_L + R = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega $
根据欧姆定律,通过电路的电流(即通过灯泡的电流):
$ I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $
(2)当电位器接入电阻$ R'=10\ \Omega $时,电路总电阻:
$ R_{\mathrm{总}}' = R_L + R' = 10\ \Omega + 10\ \Omega = 20\ \Omega $
此时电路电流:
$ I' = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}'} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A} $
灯泡两端的电压:
$ U_L = I' · R_L = 0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 3\ \mathrm{V} $
【答案】
(1)0.2 A;(2)3 V
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律、串联电路电流规律
【点评】
本题是串联电路欧姆定律的基础应用题,考查学生对串联电路特点和欧姆定律的掌握,解题思路清晰、步骤明确,属于初中物理常规基础题。
【难度系数】
0.8