Question

【題目】實(shí)際的電源都有一定的電阻，例如干電池可以把它看成是由一個電壓為U，電阻為0理想電源與一個阻值為r串聯(lián)而成，圖甲所示，若把幾節(jié)干電池串聯(lián)成電池組總電壓和電阻如圖乙所示．

（1）對于一節(jié)電壓為U、阻值為r的干電池，當(dāng)它只接一個電阻R時，R兩端的電壓稱為“路端電壓”，試推導(dǎo)路端電壓U端與U、R、r的關(guān)系式．

（2）某種干電池，每節(jié)干電池電壓U=1.5V，內(nèi)阻r=1Ω，用4節(jié)這樣的電池給“6V 6W”的小燈泡供電，小燈泡的實(shí)際功率是多少？（不考慮溫度對燈泡燈絲的影響）

Answer 1

【答案】（1）路端電壓U端與U、R、r的關(guān)系式為；

（2）每節(jié)干電池電壓U=1.5V，內(nèi)阻r=1Ω，用4節(jié)這樣的電池給“6V 6W”的小燈泡供電，小燈泡的實(shí)際功率是2.16W

【解析】試題分析：（1）干電池r與R串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律推導(dǎo)出R兩端電壓即可．

（2）已知每節(jié)干電池電壓U=1.5V，內(nèi)阻r=1Ω，可得總電壓，由P=可得燈泡電阻，從而計算燈泡兩端的實(shí)際電壓，再計算小燈泡的實(shí)際功率．

解：

（1）由題知，一節(jié)干電池r與R串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得電路中電流：

I==，

所以R兩端電壓，即路端電壓：

U端=IR=×R=；

（2）每節(jié)干電池電壓U=1.5V，內(nèi)阻r=1Ω，4節(jié)這樣的電池總電壓：

U=4×1.5V=6V，

由P=可得燈泡電阻：

RL===6Ω，

燈泡兩端的實(shí)際電壓：

UL===3.6V，

所以小燈泡的實(shí)際功率：

P實(shí)===2.16W．

答：（1）路端電壓U端與U、R、r的關(guān)系式為；

（2）每節(jié)干電池電壓U=1.5V，內(nèi)阻r=1Ω，用4節(jié)這樣的電池給“6V 6W”的小燈泡供電，小燈泡的實(shí)際功率是2.16W．