Question

如圖為“※V 1.5W”燈泡的伏安圖象，現(xiàn)將三只這樣相同的燈泡與定值電阻R組成串聯(lián)電路，導(dǎo)線的電阻為忽略不計(jì)．開關(guān)S斷開時(shí)，理想電壓表的示數(shù)為10V，閉合時(shí)，電壓表V的示數(shù)為9V且燈恰好正常發(fā)光，解釋其中的原因是

電源內(nèi)部有電阻

．如果一燈突然熄滅，其他燈仍能發(fā)光，電壓表的示數(shù)將

減小

（“增大”、“不變”或“減小”），則此時(shí)每一燈泡的電功率將

大于2.4W

（填“小于0.1.5W”、“大于1.5W小于2.4W”或“大于2.4W”）

Answer 1

分析：（1）電源的內(nèi)部有電阻且內(nèi)電阻不變，閉合電路中路端電壓等于電源等于電源的電動(dòng)勢減去內(nèi)電壓；
（2）如果一燈突然熄滅，其他燈仍能發(fā)光，說明熄滅的燈泡短路，根據(jù)電阻的串聯(lián)可知此時(shí)電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和電源內(nèi)電壓的變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出內(nèi)電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出內(nèi)電阻的阻值；根據(jù)圖象可知，當(dāng)電路中的電流為0.6A時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出此時(shí)電源的電動(dòng)勢，然后與所給的電動(dòng)勢相比較可知燈泡兩端分得的電壓還要大，根據(jù)P=UI可知燈泡的實(shí)際功率大于通過的電流為0.6A時(shí)的實(shí)際功率．

解答：解：（1）電源的內(nèi)部有電阻且內(nèi)阻不變，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴閉合電路中，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢減去電源的內(nèi)電壓，即電壓表的示數(shù)小于電源的電動(dòng)勢；
（2）如果一燈突然熄滅，其他燈仍能發(fā)光，則熄滅的燈泡短路，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴此時(shí)電路中的總電阻變小，
∵I=

U

R

，
∴電路中的電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，則路端電壓變小，即電壓表的示數(shù)減��；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，兩端的電壓U_L=3V，通過的電流I=0.5A，
則電源的內(nèi)阻：
r=

U-3UL

I

=

10V-3×3V

0.5A

=2Ω，
由圖象可知，當(dāng)通過燈泡的電流I′=0.6A時(shí)，U_L′=4V，
此時(shí)電源的電動(dòng)勢?′=I′r+2U_L′=0.6A×2Ω+2×4V=9.2V＜10V，
∴燈泡分得的電壓應(yīng)大于4V，
∵圖象中通過燈泡的電流隨兩端電壓的增大而增大，
∴此時(shí)燈泡的實(shí)際功率：
P_L′＞U_L′I′=4V×0.6A=2.4W．
故答案為：電源內(nèi)部有電阻；減小；大于2.4W．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道閉合電路中路端電壓等于電源的電動(dòng)勢減去電源的內(nèi)電壓．