辨析题:把一个“10V2.0W”的灯泡A接到某一电动势和内阻都不变的电源上,灯泡A实际消耗的功率是2.0W,换上另一个“10V5.0W”的灯泡B接到这一电源上,请判断用电器B实际消耗的电
◎ 题目
辨析题:把一个“10V 2.0W”的灯泡A接到某一电动势和内阻都不变的电源上,灯泡A实际消耗的功率是2.0W,换上另一个“10V 5.0W”的灯泡B接到这一电源上,请判断用电器B实际消耗的电功率有没有可能反而小于2.0W?某同学分析如下:将“10V 2.0W”的用电器与电源连接,用电器正常工作说明用电器两端电压为10V,现将“10V 5.0W”的用电器B与电源连接,用电器两端电压是10V,B也能正常工作,实际功率是5.0W,所以用电器的实际功率不会小于2.0W.你认为该同学的说法是否正确?如果正确,请你求出两灯串联使用的总功率.如果不正确,请说明理由,并求出灯泡B实际消耗的电功率小于2.0W的条件(设电阻不随温度改变). |
◎ 答案
不正确.把路端电压与电源电动势混为一谈,认为路端电压是恒定的,不随外电路改变而改变. 分析电源的内电阻不可忽略,根本闭合电路的欧姆定律有 U=E-Ir=E-
由于E、r一定,故当R越大,U也越大,所以当用电器的电阻R变化时,用电器两端的电压U就变化. 设电源电动势为E,内电阻r, RA=
RB=
所以当B连入时,用电器两端的电压将小于10V,它消耗的实际功率将小于5.0W,有可能小于2.0W, 但需要满足: P1=(
P2=(
可解得r>
E>10+2
满足上述条件时,B的实际功率小于2.0W. 答:该同学的说法不正确,他认为路端电压是恒定的,实际上是变化的. 灯泡B实际消耗的电功率小于2.0W的条件是:r>
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