如图为“※V?1.5W”灯泡的伏安图象,现将三只这样相同的灯泡与定值电阻R组成串联电路,导线的电阻为忽略不计.开关S断开时,理想电压表的示数为10V,闭合时,电压表V

发布时间:2020-08-15 20:48:30

如图为“※V?1.5W”灯泡的伏安图象,现将三只这样相同的灯泡与定值电阻R组成串联电路,导线的电阻为忽略不计.开关S断开时,理想电压表的示数为10V,闭合时,电压表V的示数为9V且灯恰好正常发光,解释其中的原因是________.如果一灯突然熄灭,其他灯仍能发光,电压表的示数将________(“增大”、“不变”或“减小”),则此时每一灯泡的电功率将________(填“小于0.1.5W”、“大于1.5W小于2.4W”或“大于2.4W”)

网友回答

电源内部有电阻    减小    大于2.4W
解析分析:(1)电源的内部有电阻且内电阻不变,闭合电路中路端电压等于电源等于电源的电动势减去内电压;
(2)如果一灯突然熄灭,其他灯仍能发光,说明熄灭的灯泡短路,根据电阻的串联可知此时电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电源内电压的变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化;
(3)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出内电阻两端的电压,根据欧姆定律求出内电阻的阻值;根据图象可知,当电路中的电流为0.6A时灯泡两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律求出此时电源的电动势,然后与所给的电动势相比较可知灯泡两端分得的电压还要大,根据P=UI可知灯泡的实际功率大于通过的电流为0.6A时的实际功率.

解答:(1)电源的内部有电阻且内阻不变,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴闭合电路中,路端电压等于电源的电动势减去电源的内电压,即电压表的示数小于电源的电动势;
(2)如果一灯突然熄灭,其他灯仍能发光,则熄灭的灯泡短路,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴此时电路中的总电阻变小,
∵I=,
∴电路中的电流变大,电源的内电压变大,则路端电压变小,即电压表的示数减小;
(3)灯泡正常发光时,两端的电压UL=3V,通过的电流I=0.5A,
则电源的内阻:
r===2Ω,
由图象可知,当通过灯泡的电流I′=0.6A时,UL′=4V,
此时电源的电动势?′=I′r+2UL′=0.6A×2Ω+2×4V=9.2V<10V,
∴灯泡分得的电压应大于4V,
∵图象中通过灯泡的电流随两端电压的增大而增大,
∴此时灯泡的实际功率:
PL′>UL′I′=4V×0.6A=2.4W.
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