题目内容
【题目】实际的电源都有一定的电阻,例如干电池可以把它看成是由一个电压为U,电阻为0理想电源与一个阻值为r串联而成,图甲所示,若把几节干电池串联成电池组总电压和电阻如图乙所示.
(1)对于一节电压为U、阻值为r的干电池,当它只接一个电阻R时,R两端的电压称为“路端电压”,试推导路端电压U端与U、R、r的关系式.
(2)某种干电池,每节干电池电压U=1.5V,内阻r=1Ω,用4节这样的电池给“6V 6W”的小灯泡供电,小灯泡的实际功率是多少?(不考虑温度对灯泡灯丝的影响)
【答案】(1)路端电压U端与U、R、r的关系式为;
(2)每节干电池电压U=1.5V,内阻r=1Ω,用4节这样的电池给“6V 6W”的小灯泡供电,小灯泡的实际功率是2.16W
【解析】试题分析:(1)干电池r与R串联,由串联电路特点和欧姆定律推导出R两端电压即可.
(2)已知每节干电池电压U=1.5V,内阻r=1Ω,可得总电压,由P=可得灯泡电阻,从而计算灯泡两端的实际电压,再计算小灯泡的实际功率.
解:
(1)由题知,一节干电池r与R串联,由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流:
I==,
所以R两端电压,即路端电压:
U端=IR=×R=;
(2)每节干电池电压U=1.5V,内阻r=1Ω,4节这样的电池总电压:
U=4×1.5V=6V,
由P=可得灯泡电阻:
RL===6Ω,
灯泡两端的实际电压:
UL===3.6V,
所以小灯泡的实际功率:
P实===2.16W.
答:(1)路端电压U端与U、R、r的关系式为;
(2)每节干电池电压U=1.5V,内阻r=1Ω,用4节这样的电池给“6V 6W”的小灯泡供电,小灯泡的实际功率是2.16W.
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