每到夜晚,五光十色的小彩燈、霓虹燈將我市裝扮得絢麗多彩.小明和小剛正在探究一串小彩燈的發(fā)光情況,他們觀察發(fā)現(xiàn),每個小彩燈上標有“2.5V,0.25A”字樣.
(1)要使這些小彩燈正常發(fā)光,應將______個小彩燈______聯(lián)在家庭電路上.
(2)他們發(fā)現(xiàn)當其中一個小彩燈的燈絲斷了,其余的小彩燈還能發(fā)光.他們將壞了的小彩燈的玻璃外殼砸破,發(fā)現(xiàn)燈絲(設電阻為R1)與一不發(fā)光電阻R2并聯(lián).關于R1和R2的大小,他們發(fā)生了爭論:
小明認為:R2比R1小很多,燈絲R1發(fā)光時,電阻R2由于阻值太小不會起作用,并沒有電流流過.當燈絲R1斷開時,電路才通過R2連通,并由此得出:電路通過R2連通后,其余小彩燈還能發(fā)光,但亮度變______,實際功率變______.
小剛認為:R2比R1大很多,燈絲R1發(fā)光時,流過R2的電流可以忽略不計,燈絲R1斷了,R2使電路導通,其余小彩燈還能發(fā)光,但亮度變______,實際功率變______.
你認為:R2的電阻相對R1是大些好,還是小些好?試著說出你的理由.
解:(1)要使燈泡正常發(fā)光,應將燈泡串聯(lián),讓串聯(lián)后的總電壓為220V,由串聯(lián)電路的特點知:串聯(lián)個數(shù)應為:
=88個
(2)按小明的說法,R
2接通時總電阻應減小,則總電流變大,流過每個燈泡的電流變大,則由P=I
2R得,燈泡的功率變大,亮度變大.按小剛的說法,R
2接通時,總電阻應變大,則總電流應變小,即流過每個燈的電流變小,則燈泡的功率變小,燈泡變暗,亮度變小.應該是R
2的電阻比R
1的大些好,這樣燈泡正常發(fā)光時,根據(jù)P=
可得,在R
2上消耗的電功率小,節(jié)能省電.
故答案為:88,串;大;大;;;
R
2的電阻比R
1的大些好,這樣燈泡正常發(fā)光時,根據(jù)P=
可得,在R
2上消耗的電功率小,節(jié)能省電
分析:(1)由串聯(lián)電路的特點可得燈泡應串聯(lián);
(2)按小明的假設由歐姆定律和并聯(lián)電路的特點可求得功率的變化;
(3)由小剛的假設由并聯(lián)電路的特點和歐姆定律求解.
點評:本題中小明的說法其實是錯誤的,兩電阻并聯(lián)時,電阻越小的電流越大.不過,也能實現(xiàn)小燈泡的正常發(fā)光,只不過消耗的功率變大,你能解釋嗎?