实际的电源是有内阻的，相当于一个电压为U的理想电源和电阻r串联，其等效电路如图*所示；图乙中，电源电压为U=4...

问题详情：

实际的电源是有内阻的，相当于一个电压为U的理想电源和电阻r串联，其等效电路如图*所示；图乙中，电源电压为U=4V，定值电阻R1=24Ω，只闭合开关S时，电流表示数为0.16A；当开关S和S1同时闭合时，电流表示数为0.4A．不考虑温度对灯丝电阻的影响，试求：

（1）电源的内阻r；

（2）灯泡L的阻值；

（3）电源在使用过程中，电源自身的内阻会逐渐增大，试说明：随着电源使用时间的增长，灯泡的亮度会越来越暗．

【回答】

【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．

【分析】（1）只闭合开关S时，R1与电源的阻值r1串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电源的内阻；

（2）当开关S和S1同时闭合时，L与R1并联后与电源内阻r串联，电流表测干路电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利于电阻的串联求出并联部分的电阻，利于电阻的并联求出灯泡的电阻；

（3）电源在使用过程中，电源自身的内阻会逐渐增大，根据串联电路的分压特点可知并联部分分得的电压变化，根据P=可知灯泡实际功率的变化，据此进行解答．

【解答】解：（1）只闭合开关S时，R1与电源的阻值r1串联，电流表测电路中的电流，

由I=可得，电路中的总电阻：

R===25Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电源的内阻：

r=R﹣R1=25Ω﹣24Ω=1Ω；

（2）当开关S和S1同时闭合时，L与R1并联后与电源内阻r串联，电流表测干路电流，

电路中的总电阻：

R′===10Ω，

并联部分的电阻：

R并=R′﹣R1=10Ω﹣1Ω=9Ω，

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，

所以， =+，即=+，

解得：RL=14.4Ω；

（3）电源在使用过程中，电源自身的内阻会逐渐增大，则电源因为内阻而消耗的电压增大；

根据串联电路的分压特点可知，电压R1和灯泡L并联部分分得的电压变小，

根据P=可知，灯泡的实际功率变小，

所以，随着电源使用时间的增长，灯泡的亮度会越来越暗．

答：（1）电源的内阻为1Ω；

（2）灯泡L的阻值位14.4Ω；

（3）说明如上所示．

知识点：电功率

题型：计算题