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    电灯为什么变亮了?|电灯怎么慢慢变亮

    时间:2019-02-02 03:19:32 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

      实验桌上放着一个盒子,盒面上装有两只相同的小灯泡L1、L2和一只开关�S�,其电路的连接在盒内,无法看到,如图1所示。当闭合开关�S�时,两灯均能发光,物理老师要求每个实验小组通过实验判断两只小灯泡是串联还是并联?�
      问题出示,同学们真是八仙过海,各显神通。第一实验小组的李洋同学闭合开关�S�后,两灯同时发光,他用手拧去其中一只灯泡L1,剩下的灯泡L2继续发光,李洋同学用这种方法确定出两只小灯泡并联。这时细心的张玲同学发现了问题,剩下发光的灯泡L2的亮度比原来两只灯泡同时发光时灯泡L2的亮度增加了。同组的王聪同学说:“两灯泡并联,当拧去灯泡L1后,灯泡L2的电阻没有变,电源电压没有变,所以通过灯泡L2的电流也不变,根据公式P=UI,灯泡的实际功率没有变,认为灯泡L2的亮度不会变呀!你是不是看错了?为了解决他俩的争端,实验小组的同学经过讨论,决定用实验来进行验证。这时,张玲同学用电源、两只相同的小灯泡、开关、电压表、导线按图2所示连成电路,闭合开关�S�,L1、L2同时发光,记下此时电压表的示数U�2=2.25�V�,拧去灯泡L1,灯泡L�2继续发光,记下此时电压表的示数U′�2=2.5�V�,发现U′�2>U�2,因灯丝电阻不变,根据公式P=U�2R知,P′2>P2,灯泡消耗的实际功率变大,灯泡L2的亮度增大,从而证明了张玲同学观察到的现象没有错。�
      那么是什么原因引起灯泡L2的亮度增大呢?经过对整个电路的分析与研究,我提出了下面的猜想:电池内部可能有电阻,如果是这样的话,我们把并联的两个灯泡等效成一个电阻,则电池内部的电阻与这个等效的电阻是串联的,这个内电阻就应分得一定的电压,当增大外部电路中的电阻(即拧去一只灯泡,就相当于外电路上的电阻变大了)。根据欧姆定律,电路中的总电子流就会变小,电池内部的电阻分得电压就会减小,(老师提示:电源内电阻分得的电压U�内与电源外部电阻分得的电压U�外之和是一个恒量,今后同学们升入高中就会学习到)那么外部电路得到的电压就会变大,在灯泡L2电阻不变的情况下,根据公式P=U2R知,灯泡消耗的电功率变大,因此灯泡L2变亮。到后来,我又设计了如图3所示的电路,进行了实验,结果与猜想完全一致,最终找出了灯泡L2变亮的原因。
      指导老师:孙三昌
      
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