拆解調光燈

前不久，我們一家搬進了新房，新房里的所有用具都是新的。第一次在新書房里做作業時，我興奮地將臺燈的開關扭來扭去。我不經意間發現，隨著開關的“咔噠咔噠”聲，臺燈一亮一滅，而在左右扭動的過程中，臺燈則交替著由亮變暗、由暗變亮。一亮一滅，我可以理解，因為“咔噠”一聲開關閉合了，燈泡當然應該發光；“咔噠”一聲，開關斷開了，燈泡當然熄滅了。可是在左右扭動開關的過程中，燈泡的亮度為什么會有明顯的連續變化呢？

帶著這個沒有拉直的問號，我翻開書本開始做家庭作業了。作業快要完成時，偶然看到了物理書本中的變阻器，我一下子豁然開朗了：這調光燈不就是滑動變阻器的一個具體應用嘛！只要在小燈泡電路中接入一個滑動變阻器，就可以模擬出調光臺燈的工作過程！想到這里，我決定在家里做一下這個實驗。

需要哪些器材呢？思考了一下后，我決定還是先畫出電路圖，然后依據電路圖去尋找實驗器材。圖1就是我準備用來探究調光燈奧秘的電路圖。我準備拆開家里的手電筒，取出小燈珠作為實驗用的小燈泡L，手電筒電池作為電源，用家里裝修剩下的導線連接電路，在兩根導線的接頭處裝上小鐵夾充當開關，用鉛筆芯代替滑動變阻器R。想好了這些，我便立即動手做實驗，很快就連接好了如圖2所示的實物電路。

我先把導線的A端固定在鉛筆芯的左端，再把導線的B端繞成一個小圓環，放在鉛筆芯的右端。此時我先將導線兩端的小鐵夾對接夾好，小燈泡不亮；然后我又將導線B端的小圓環套在鉛筆芯的右端，發現小燈泡隱隱發紅。接著我又將導線B端慢慢向鉛筆芯的左端滑動，隨著導線的滑動，小燈泡越來越亮。

仔細分析上面的三個現象，我有了自己的認識：開始僅僅接通兩個小鐵夾，而導線B端的導線環沒有和鉛筆芯接觸，電路并沒有閉合，所以小燈泡不發光，這就相當于調光燈的開關“咔噠”一聲斷開電路時的情形；將導線B端的小圓環套在鉛筆芯的右端時看到小燈泡隱隱發紅，說明小燈泡已經通電發光了，只不過此時的滑動變阻器全部接入電路，電阻比較大，所以燈泡中的電流很小，燈泡很暗；在我將導線B端慢慢向鉛筆芯的左端滑動的過程中，小燈泡越來越亮，這是因為隨著導線的滑動，接入電路的鉛筆芯長度在變短，電阻變小，通過小燈泡的電流變大，所以燈泡變亮。

做完了實驗，我又悄悄地拆開了調光臺燈的外殼，想再次證實一下它的電路中是不是有一個滑動變阻器。拆開外殼后，我看到了臺燈電路板上有一個如圖3所示的電路結構。原來，這個臺燈的調光電路是一個轉盤式變阻器，7個電阻串聯，左邊的接線柱固定，開關調節一個活動的指針，此時接入電路的就是電阻R1、R2和R7。