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初中物理判断小灯泡亮暗解析

2012-03-14 08:36阅读:
灯泡亮度问题是电学部分常见的题型之一。下文就不同情况下灯泡亮度问题进行简短分析。
首先,我们必须认识到:仅从加在灯泡上的电压高低或通过灯丝的电流大小并不能判定灯泡的亮度。因为根据电功率的计算式PUI可知,灯泡的实际功率是它两端的电压和通过其中的电流的乘积,也就是说这两个因素(电压U和电流I)同时影响灯泡的实际功率。
对同一盏灯而言,加在它两端的电压越高,其电功率也越大(因为PUIR一定时,IU
成正比),即灯越亮。但是,对串联或并联电路中的多盏灯而言就要谨慎判断了。因为若两盏灯(或更多盏)灯泡并联,各灯两端的电压均相等,但它们的亮度未必相同(这一点在家庭电路中即有明证);同样,若两盏(或多盏)灯串联,通过各灯的电流相等,但灯的亮度也可大不相同。因此,在比较并联电路中灯的亮度,可抓住各支路两端的电压U相等P=U2/R,电阻R越小,则P越大,即灯越亮;要比较串联电路中不同灯的亮度(PI2R)各灯中的电流相同,电阻R越大,则P越大,即灯越亮。即:并联的电路中,电阻小的灯泡亮些;串联电路中,电阻大的灯泡亮些。
另外,我们可以分析得到这样的结论:若干盏灯并联时,其中一盏灯的亮与灭对其它的灯的亮度不构成影响,这是因为并联电路各支路两端的电压都相等,等于电源电压,断开或合上一条支路,其余支路上的电压不受影响仍等于电源电压,并且各灯的电阻不变,故和灯的实际功率不变。注意:这种时候我们忽略了干路上电线的电阻(事实上,我们在家庭电路中会观察到傍晚的用电高峰期灯泡的亮度都有所降低,或者当我们往电路中插入大功率的用电器时,电路里电灯会变暗些,都是由于干路中电线的电阻分压而降低了支路两端的电压的缘故)。
综上可知,对同一盏灯而言,因为忽略温度对电阻的影响(即认为灯的电阻恒定),我们只要能推断它两端的电压或其中电流的变化情况即可判定其亮度的变化情况;对于不同灯泡而言,比较它们的亮暗,应依据它们实际功率的大小来判断,这时就必须根据它们的电阻大小结合它们的连接方式,综合运用串、并联电路的便能得到准确的结论。

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