小明家的手電筒中兩節(jié)干電池已經(jīng)用了較長時(shí)間,小燈泡只能發(fā)出微弱的光,他把兩節(jié)干電池取出,用電壓表直接接在兩節(jié)干電池的兩端,電壓表示數(shù)接近3V,哪為什么不亮呢?他查閱資料后發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部也是有電阻的,同時(shí)還用實(shí)驗(yàn)得到了小燈泡燈絲電阻的U-I圖線(如圖所示)
(1)如果他將該小燈泡分別接入甲、乙兩個(gè)不同電路,如圖所示,其中甲電路的電源為一節(jié)干電池,乙電路的電源為三節(jié)干電池,每節(jié)干電池的電壓為1.5V,內(nèi)電阻為1.5Ω,定值電阻R=18Ω,則接入
(填“甲”或“乙”)電路時(shí),小燈泡較亮些.
(2)在電路乙中,小燈泡消耗的電功率為
0.134
0.134
W.
分析:(1)比較“甲”或“乙”電路中燈泡的實(shí)際電流的可能值,即可知道燈泡的亮度.
(2)分析得出燈泡在乙電路圖中的電流大約值,確定燈泡阻值的大約值,然后根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)計(jì)算出電路中的實(shí)際電流值,即可利用功率公式P=IR求出燈泡的功率.
解答:解:(1)甲電路中,因電源電壓為1.5V,如這個(gè)電壓全加在燈泡上,則由燈泡燈絲電阻的U-I圖線可知燈泡的電流值0.25A,此時(shí)的燈泡阻值為:RL=
U1
I1
=
1.5V
0.25A
=6Ω,而實(shí)際上,由于電池由內(nèi)阻,相當(dāng)于一個(gè)1.5Ω的電阻與燈泡串聯(lián),則燈泡兩端的電壓小于1.5V,由U-I圖線可知,燈泡的電阻值會(huì)小于6Ω,所以甲電路中的電流I
U
R1+R內(nèi)
=
1.5V
6Ω+1.5Ω
=0.2A;
乙電路中,因電源電壓為4.5V,如這個(gè)電壓全加在定值電阻和電池的內(nèi)阻上,則電路中的電流I2=
U′
R +3R內(nèi)
=
4.5V
18Ω+3×1.5Ω
=0.2A;而實(shí)際上,由于電池的內(nèi)阻、定值電阻和燈泡是串聯(lián),電路中的總電阻值會(huì)變大,則乙電路中的實(shí)際電流I會(huì)小于I2;
由此分析可知,甲電路上燈泡中的電流會(huì)比乙電路上燈泡中的電流大,所以小燈泡較亮些.
(2)在電路乙中,實(shí)際上電池的內(nèi)阻、定值電阻和燈泡是串聯(lián),由U-I圖線可知,燈泡的電流為0.2A時(shí),燈泡兩端的電壓會(huì)大于1V,此時(shí)燈泡的電阻值一定小于6Ω,與電池的內(nèi)阻與定值電阻的阻值之和相比較,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,燈泡兩端的電壓一定小于0.5V,由U-I圖線可知,燈泡的電阻值約為5Ω,
則燈泡的功率PL=I2RL=(
U′
R+RL+3R內(nèi)
2RL=(
4.5V
5Ω+18Ω+3×1.5Ω
2×5Ω=0.134W.
故答案為:(1)甲;(2)0.134.
點(diǎn)評(píng):本題考查歐姆定律的應(yīng)用、串聯(lián)電路的特點(diǎn)和功率的計(jì)算,但必須知道:燈泡電阻值隨電流的增大會(huì)減。纱烁鶕(jù)電路的電阻變化趨勢來判斷電路中電流的變化趨勢,從而根據(jù)電流的大小判斷同一個(gè)燈泡亮度的變化;對(duì)乙圖中燈泡的實(shí)際功率,學(xué)生必須先根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電阻值的大約值,判斷出燈泡兩端的電壓值的大體范圍,然后確定出燈泡的電阻值的實(shí)際值.根據(jù)這個(gè)電阻值即可求出燈泡的功率.
練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

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(1)如果他將該小燈泡分別接入甲、乙兩個(gè)不同電路,如圖所示,其中甲電路的電源為一節(jié)干電池,乙電路的電源為三節(jié)干電池,每節(jié)干電池的電壓為1.5V,內(nèi)電阻為1.5Ω,定值電阻R=18Ω,則接入______(填“甲”或“乙”)電路時(shí),小燈泡較亮些.
(2)在電路乙中,小燈泡消耗的電功率為______W.

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科目:初中物理 來源:2009年江蘇省中考物理預(yù)測試卷(解析版) 題型:填空題

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(1)如果他將該小燈泡分別接入甲、乙兩個(gè)不同電路,如圖所示,其中甲電路的電源為一節(jié)干電池,乙電路的電源為三節(jié)干電池,每節(jié)干電池的電壓為1.5V,內(nèi)電阻為1.5Ω,定值電阻R=18Ω,則接入    (填“甲”或“乙”)電路時(shí),小燈泡較亮些.
(2)在電路乙中,小燈泡消耗的電功率為    W.

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科目:初中物理 來源:0110 模擬題 題型:填空題

小明家的手電筒中兩節(jié)干電池已經(jīng)用了較長時(shí)間,小燈泡只能發(fā)出微弱的光,他把兩節(jié)干電池取出,用電壓表直接接在兩節(jié)干電池的兩端,電壓表示數(shù)接近3V,那為什么不亮呢?他查閱資料后發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部也是有電阻的,同時(shí)還用實(shí)驗(yàn)得到了小燈泡燈絲電阻的U-I圖線(如圖所示)。
(1)如果他將該小燈泡分別接入甲、乙兩個(gè)不同電路,如圖所示,其中甲電路的電源為一節(jié)干電池,乙電路的電源為三節(jié)干電池,每節(jié)干電池的電壓為1.5V,內(nèi)電阻為1Ω,定值電阻R=17Ω,則接入___________(填“甲”或“乙”)電路時(shí),小燈泡較亮些。
(2)在電路乙中,小燈泡消耗的電功率為___________W。

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