探究用电高峰时灯泡较暗的原因

发布时间：2018-10-24 09:37:59 来源：文档文库

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探究用电高峰时灯泡较暗的原因

作者：李超

来源：《中学物理·初中》2015年第12期

不知道你有没有注意到过，自己家的灯一天内似乎不是一样亮的.每天的早晚感觉它们比较暗，而夜间又觉得它们比较亮.是的，这不是你的错觉，这是实实在在的现象.我们家的灯泡在早晚用电高峰时段会变得暗一些，而在夜间等用电低谷时段又会变得亮一些.这是什么原因呢？我们做一个小实验就可以解答这个问题了。

实验器材：两节新干电池、开关若干、小灯泡若干、电流表一只、电压表一只、导线若干。

实验步骤：1.将上述器材按照如图1甲所示的电路图连接成如图1乙所示的并联电路。

[TP12CW62.TIF，BP#]

2.闭合开关S、S1，观察灯泡的亮度，记下电流表和电压表的读数I1、U1；

3.再闭合开关S2，观察灯泡的亮度，记下电流表和电压表的读数I2、U2；

4.再闭合开关S3，观察灯泡的亮度，记下电流表和电压表的读数I3、U3；

5.再闭合开关S4，观察灯泡的亮度，记下电流表和电压表的读数I4、U4。

实验现象：与只闭合开关S、S1相比较，每当多闭合一条支路的开关后，灯泡的亮度都要变暗一些，干路电流表的读数I逐次变大、电压表的读数U却逐次变小。

[TP12CW63.TIF，Y#]

实验分析：因为干路导线实际上是有电阻的，虽然阻值很小，但是随着支路的增加，干路电流也变大，此时我们不妨把所有支路看成一个整体，相当于一个电阻R2，而干路导线也看成一个电阻R1，这样电路就简化成如图2所示的一个串联电路.根据串联电路电阻的分配规律可知：电源电压U被电阻R1和R2按照电阻的大小按比例获得，即U=U1+U2=IR1+IR2.因为随着支路的增加，干路电流I在增大，而干路电阻不变，支路总电阻在减小，所以干路导线电阻所获的电压U1=IR1也在增大.由此可知支路的电压U2=IR2在减小，因此支路的灯泡逐次变暗。