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    4．实际上电源是有电阻的，比如干电池，我们可以把一个干电池等效为一个电压为U的理想干电池和一个定值电阻r串联组成，如图甲所示．在如图乙所示的电路中，电源电压为3.2V，定值电阻R=30Ω，小灯泡标有“3V 4.5W”的字样，当单刀双掷开关S接1时，电压表示数为3V．温度对灯泡电阻影响不计，求：

    （1）小灯泡正常发光时的电阻；
    （2）电源内阻；
    （3）通过计算判断S接2时灯泡是否正常发光？写出你的判断过程．

    分析 （1）小灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小灯泡的电阻；
    （2）当单刀双掷开关S接1时，R与r串联，电压表测R两端的电压，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出r两端的电压，根据欧姆定律求出r的阻值；
    （3）当单刀双掷开关S接2时，L与r串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，然后与灯泡的额定电压相比较确定灯泡是否正常发光．

    解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，小灯泡正常发光时的电阻：
    RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（3V）^{2}}{4.5W}$=2Ω；
    （2）当单刀双掷开关S接1时，R与r串联，电压表测R两端的电压，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，电路中的电流：
    I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，r两端的电压：
    Ur=U-UR=3.2V-3V=0.2V，
    所以，r的阻值：
    r=$\frac{{U}_{r}}{I}$=$\frac{0.2V}{0.1A}$=2Ω；
    （3）当单刀双掷开关S接2时，L与r串联，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以，电路中的电流：
    I′=$\frac{U}{{R}_{L}+r}$=$\frac{3.2V}{2Ω+2Ω}$=0.8A，
    灯泡两端的电压：
    UL′=I′R=0.8A×2Ω=1.6V，
    因UL′＜UL，即PL′＜PL，
    所以，小灯泡不能正常发光．
    答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为2Ω；
    （2）电源内阻为2Ω；
    （3）S接2时灯泡不能正常发光，L与r串联，灯泡分得的电压为1.6V，小于灯泡的额定电压，实际功率小于额定功率，故灯泡不能正常发光．

    点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式是解题的关键．

    练习册系列答案
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    做法：拿不透明的书挡住玻璃板前面的一部分，重复上面的实验．判断方法：若同样大小的蜡烛B还能和像重合，说明像的大小和镜子面积无关，反之有关．
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