Question

8．如圖是小明同學(xué)探究并聯(lián)電路電流規(guī)律的電路圖，他發(fā)現(xiàn)，只閉合S₁時(shí)燈泡L₁比同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)亮，他就這個(gè)問題詢問老師，老師解釋道：電源也有電阻且相當(dāng)于串聯(lián)在干路上．若電源的電壓為3V，電源的電阻為2Ω，燈泡L₁、L₂的電阻均為8Ω，請(qǐng)你計(jì)算，只閉合S₁比同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)，燈泡L₁的電功率減少了0.22W（燈泡電阻保持不變）．

Answer 1

分析 只閉合S₁時(shí)，燈泡L₁和電源的電阻串聯(lián)，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出電流，再根據(jù)P=I²R求出燈泡的功率；同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)，兩燈泡并聯(lián)后再和電源的電阻串聯(lián)，求出兩燈泡并聯(lián)的總電阻，根據(jù)分壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡消耗的功率，再求出減小的電功率．

解答 解：
只閉合S₁時(shí)，燈泡L₁和電源的電阻串聯(lián)，
則電路中的電流：I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{電源}}$=$\frac{3V}{2Ω+8Ω}$=0.3A，
燈泡L₁的電功率：P₁=I²R₁=（0.3A）²×8Ω=0.72W；
同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)，兩燈泡并聯(lián)后再和電源的電阻串聯(lián)，
兩燈泡并聯(lián)的總電阻：R_總=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{8Ω×8Ω}{8Ω+8Ω}$=4Ω，
根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可得：$\frac{{U}_{燈}}{U}$=$\frac{{R}_{總}(cāng)}{{R}_{總}(cāng)+{R}_{電源}}$，
即：$\frac{{U}_{燈}}{3V}$=$\frac{4Ω}{4Ω+2Ω}$，
解得U_燈=2V，
此時(shí)燈泡L₁的電功率：P₁′=$\frac{{U}_{燈}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（2V）^{2}}{8Ω}$=0.5W，
L₁減小的電功率：△P=P₁-P₁′=0.72W-0.5W=0.22W．
故答案為：0.22．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)串并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻特點(diǎn)和歐姆定律、電功率計(jì)算公式的理解和掌握，牽扯到電源內(nèi)阻是本題的難點(diǎn)，難度較大．