實際的電源是有內阻的，相當於一個電壓爲U的理想電源和電阻r串聯，其等效電路如圖*所示；圖乙中，電源電壓爲U=4...

問題詳情：

實際的電源是有內阻的，相當於一個電壓爲U的理想電源和電阻r串聯，其等效電路如圖*所示；圖乙中，電源電壓爲U=4V，定值電阻R1=24Ω，只閉合開關S時，電流表示數爲0.16A；當開關S和S1同時閉合時，電流表示數爲0.4A．不考慮溫度對燈絲電阻的影響，試求：

（1）電源的內阻r；

（2）燈泡L的阻值；

（3）電源在使用過程中，電源自身的內阻會逐漸增大，試說明：隨着電源使用時間的增長，燈泡的亮度會越來越暗．

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）只閉合開關S時，R1與電源的阻值r1串聯，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出電源的內阻；

（2）當開關S和S1同時閉合時，L與R1並聯後與電源內阻r串聯，電流表測幹路電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利於電阻的串聯求出並聯部分的電阻，利於電阻的並聯求出燈泡的電阻；

（3）電源在使用過程中，電源自身的內阻會逐漸增大，根據串聯電路的分壓特點可知並聯部分分得的電壓變化，根據P=可知燈泡實際功率的變化，據此進行解答．

【解答】解：（1）只閉合開關S時，R1與電源的阻值r1串聯，電流表測電路中的電流，

由I=可得，電路中的總電阻：

R===25Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，電源的內阻：

r=R﹣R1=25Ω﹣24Ω=1Ω；

（2）當開關S和S1同時閉合時，L與R1並聯後與電源內阻r串聯，電流表測幹路電流，

電路中的總電阻：

R′===10Ω，

並聯部分的電阻：

R並=R′﹣R1=10Ω﹣1Ω=9Ω，

因並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和，

所以， =+，即=+，

解得：RL=14.4Ω；

（3）電源在使用過程中，電源自身的內阻會逐漸增大，則電源因爲內阻而消耗的電壓增大；

根據串聯電路的分壓特點可知，電壓R1和燈泡L並聯部分分得的電壓變小，

根據P=可知，燈泡的實際功率變小，

所以，隨着電源使用時間的增長，燈泡的亮度會越來越暗．

答：（1）電源的內阻爲1Ω；

（2）燈泡L的阻值位14.4Ω；

（3）說明如上所示．

知識點：電功率

題型：計算題