题目内容
聪聪同学为探究决定灯泡亮度的因素,在实验室用一个小灯泡.电源、开关、电压表、电流表和导线进行实验.她先将小灯泡用一根较短的导线连入电源,从电压表的读数知道,此时小灯泡正常发光.她再将小灯泡用一根较长的导线连入同一电源,用电压表和电流表测得小灯泡的实际功率是6.4W,导线消耗的功率是1.6W.根据聪聪的实验数据,请你告诉她,小灯泡的额定功率是
10
10
W.分析:(1)较短的导线把灯泡连入电源时,导线的电阻忽略不计,灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=
表示出其大小;
(2)当用一根较长的导线连入同一电源时,导线的电阻不能忽略,根据串联电路的电流特点和P=I2R求出两者电阻的关系,两者消耗的功率之和为总功率,再根据电阻的串联和P=
表示出总功率结合电阻关系求出灯泡的额定功率.
| U2 |
| R |
(2)当用一根较长的导线连入同一电源时,导线的电阻不能忽略,根据串联电路的电流特点和P=I2R求出两者电阻的关系,两者消耗的功率之和为总功率,再根据电阻的串联和P=
| U2 |
| R |
解答:解:(1)较短的导线把灯泡连入电源时,导线的电阻忽略不计,
∵灯泡正常发光,
∴灯泡的额定功率PL额=
;
(2)当用一根较长的导线连入同一电源时,导线的电阻不能忽略,灯泡与导线电阻串联,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴
=
=
=
=
,
此时电路的总功率:
P=PL+P线=6.4W+1.6W=8W,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
P=
=
=
×
=
×PL额=8W,
解得:PL额=10W.
故答案为:10.
∵灯泡正常发光,
∴灯泡的额定功率PL额=
| U2 |
| RL |
(2)当用一根较长的导线连入同一电源时,导线的电阻不能忽略,灯泡与导线电阻串联,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴
| PL |
| P线 |
| I2RL |
| I2R线 |
| RL |
| R线 |
| 6.4W |
| 1.6W |
| 4 |
| 1 |
此时电路的总功率:
P=PL+P线=6.4W+1.6W=8W,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
P=
| U2 |
| RL+R线 |
| U2 | ||
RL+
|
| 4 |
| 5 |
| U2 |
| RL |
| 4 |
| 5 |
解得:PL额=10W.
故答案为:10.
点评:本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用,要注意短导线的电阻可以忽略不计、长导线的电阻不能忽略不计.
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