Question

2．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E為3.2V，電阻R的阻值為30Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0V，額定功率為4.5W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接位置1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3.0V，那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S接位置2時(shí)，小燈泡L能正常發(fā)光嗎？實(shí)際功率是多少？

Answer 1

分析 燈泡的電阻不變，發(fā)光情況根據(jù)實(shí)際電流如何變化來(lái)判斷．當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，根據(jù)閉合歐姆定律，求出電源的內(nèi)阻．再根據(jù)閉合電路歐姆定律，研究開(kāi)關(guān)接2時(shí)，燈泡的電流與額定電流比較，確定發(fā)光情況．并由功率公式求解實(shí)際功率．

解答 解：燈泡的額定電流 I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{4.5}{3}$A=1.5A，電阻 R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{3}{1.5}$Ω=2Ω
當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，電阻R的電流 I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{30}$A=0.1A，
根據(jù)根據(jù)閉合電路歐姆定律 E=U+Ir，代入 3.2=3+0.1r；可得 r=2Ω
當(dāng)開(kāi)關(guān)接2時(shí)，燈泡電流 I_L′=$\frac{E}{{R}_{L}+r}$=$\frac{3.2}{2+2}$=0.8A，小于燈泡的額定電流，實(shí)際功率小于其額定功率，則燈泡L不能正常發(fā)光．
實(shí)際功率是 P′=I_L′²R_L=0.8²×2W=1.28W
答：當(dāng)開(kāi)關(guān)S接位置2時(shí)，小燈泡L不能正常發(fā)光，實(shí)際功率是1.28W．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵抓住燈泡的電阻不變，比較燈泡明暗變化，把比較實(shí)際功率大小，變成比較電流大小就容易了．