每到夜晚,五光十色的小彩灯、霓虹灯将我市装扮得绚丽多彩.小明和小刚正在探究一串小彩灯的发光情况,他们观察发现,每个小彩灯上标有“2.5V,0.25A”字样.
(1)要使这些小彩灯正常发光,应将______个小彩灯______联在家庭电路上.
(2)他们发现当其中一个小彩灯的灯丝断了,其余的小彩灯还能发光.他们将坏了的小彩灯的玻璃外壳砸破,发现灯丝(设电阻为R1)与一不发光电阻R2并联.关于R1和R2的大小,他们发生了争论:
小明认为:R2比R1小很多,灯丝R1发光时,电阻R2由于阻值太小不会起作用,并没有电流流过.当灯丝R1断开时,电路才通过R2连通,并由此得出:电路通过R2连通后,其余小彩灯还能发光,但亮度变______,实际功率变______.
小刚认为:R2比R1大很多,灯丝R1发光时,流过R2的电流可以忽略不计,灯丝R1断了,R2使电路导通,其余小彩灯还能发光,但亮度变______,实际功率变______.
你认为:R2的电阻相对R1是大些好,还是小些好?试着说出你的理由.
【答案】
分析:(1)由串联电路的特点可得灯泡应串联;
(2)按小明的假设由欧姆定律和并联电路的特点可求得功率的变化;
(3)由小刚的假设由并联电路的特点和欧姆定律求解.
解答:解:(1)要使灯泡正常发光,应将灯泡串联,让串联后的总电压为220V,由串联电路的特点知:串联个数应为:
=88个
(2)按小明的说法,R
2接通时总电阻应减小,则总电流变大,流过每个灯泡的电流变大,则由P=I
2R得,灯泡的功率变大,亮度变大.按小刚的说法,R
2接通时,总电阻应变大,则总电流应变小,即流过每个灯的电流变小,则灯泡的功率变小,灯泡变暗,亮度变小.应该是R
2的电阻比R
1的大些好,这样灯泡正常发光时,根据P=
可得,在R
2上消耗的电功率小,节能省电.
故答案为:88,串;大;大;小;小;
R
2的电阻比R
1的大些好,这样灯泡正常发光时,根据P=
可得,在R
2上消耗的电功率小,节能省电
点评:本题中小明的说法其实是错误的,两电阻并联时,电阻越小的电流越大.不过,也能实现小灯泡的正常发光,只不过消耗的功率变大,你能解释吗?