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物理必考现有“6V 4W 的灯泡-个.“6V 2W 的灯泡两个.开关

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:246次

现有“6V 4W”的灯泡-个,“6V 2W”的灯泡两个,开关一个,导线若干,只有15V的电源一个,怎样设计电路能让这三个灯炮都正常发光?文文和丰中丰初步研究之后认为,必须还要有一个电阻,现只增加一个电阻,结果他们设计了两种不同的能满足上述要求的电路.a4o物理好资源网(原物理ok网)

(1)你能设计出这两种电路吗?试画出电路图.a4o物理好资源网(原物理ok网)

(2)爱动脑筋的丰丰认真比较了两种设计方案之后,认为其中一种设计方案更省电,试通过计算说明,哪一种电路没计更节约电能.

试题答案

解:(1)三个灯泡都正常发光,可以三个灯泡并联,再串联一个电阻,也可以两个灯泡并联后再串联一个灯泡和电阻.a4o物理好资源网(原物理ok网)

(2)“6V 4W”的灯泡灯丝电阻,“6V 2W”的灯泡灯丝电阻,a4o物理好资源网(原物理ok网)

在图1中,三个灯并联,,所以R=4.5Ω,a4o物理好资源网(原物理ok网)

三个灯并联后的总电流和串联电阻电流相等,=a4o物理好资源网(原物理ok网)

解得R=6.75Ω.a4o物理好资源网(原物理ok网)

电阻R消耗的电功率,a4o物理好资源网(原物理ok网)

P总1=2W+2W+4W+12W=20W.a4o物理好资源网(原物理ok网)

在图2中,R′的电压UR=U-U1-U2=15V-6V-6V=3V,a4o物理好资源网(原物理ok网)

电流,a4o物理好资源网(原物理ok网)

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R′消耗的电功率,a4o物理好资源网(原物理ok网)

P总2=2W+2W+4W+2W=10W.a4o物理好资源网(原物理ok网)

很明星P总1>P总2a4o物理好资源网(原物理ok网)

所以图2的电路图设计更节约电能.a4o物理好资源网(原物理ok网)

答:图2的电路图设计更节约电能.a4o物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)电源电压大于灯泡的额定电压,三个灯泡要想都正常发光,可以三个并联或两个并联再与一个串联,但必须串联一个电阻来分压,不能三个串联.a4o物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据电路图分别求出串联电阻的电压和电流,根据欧姆定律求出其电阻,再根据公式求出其功率,进一步算出总功率,两电路的总功率相比较就可得出结论.a4o物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查电路图的设计和电功率的比较,关键是设计电路图的思路和各个公式及其变形的应用,难点是求串联电阻的阻值和功率,还好学会设计节能的电路.a4o物理好资源网(原物理ok网)

学习好物理的十大方法:口诀记忆法:如“物体有惯性,惯性物属性,大小看质量,不论动与静。

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