在一次課外小制作活動中,小華和小明同學想用一只額定電壓為2.5V的小燈泡做一個玩具臺燈,電源用小型收錄機的電源,由于這個電源的輸出電壓為4.5V,于是他們找到了物理老師.物理老師經(jīng)過實驗告訴他們,這只燈泡發(fā)光時的電阻為10Ω,同時又給了他們一段每厘米2Ω的電阻絲,要求他們自己想出解決問題的辦法.對這個問題,你知道該怎么辦嗎?試簡要分析說明.
【答案】
分析:燈泡在額定電壓下正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等和總電壓電壓各分電壓之和進行設(shè)計玩具臺燈.
解答:解:額定電壓為2.5V的小燈泡不能直接接在輸出電壓為4.5V的電源上;
所以根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知,應(yīng)給小燈泡串聯(lián)一個適當?shù)碾娮韬�,再接在電源上�?br />根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可知:
通過電阻R的電流為I
R=I
L=
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=
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=0.25A,
電阻分得的電壓為U
R=U-U
L=4.5V-2.5V=2V,
要串聯(lián)電阻的阻值為R=
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=
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=8Ω;
因每厘米電阻絲的阻值為2Ω,
所以要截取長4cm的電阻絲串入電路中,即可用4.5V的電源使2.5V的小燈泡正常發(fā)光.
點評:本題考查了歐姆定律的簡單計算,對于這類實際應(yīng)用題目,關(guān)鍵是要靈活的運用串聯(lián)電路的電流和電壓特點進行分析解答.