電路
兩個燈泡(串聯)
兩燈泡共用同一電流並分壓——每個都比單獨一個燈泡更暗。
兩個燈泡(串聯)——互動式電路模擬。兩燈泡共用同一電流並分壓——每個都比單獨一個燈泡更暗。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室,提供即時 SI 測量與分步引導教學。
燈泡串聯
兩個相同燈泡串聯共享電流但分配電壓,因此每個比單獨使用時更暗。
每個燈泡是電阻性負載。串聯時它們流過相同電流,但僅獲得電池電壓的一部分。
- 兩個燈泡電流相同
- 功率 P ∝ V·I
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面:探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定,以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
兩個相同的燈泡串聯在 9 V 電池上。與同一電池上單獨使用的單一燈泡相比,每個系列的燈泡是更亮、更暗還是相同?
預測權重
- 每個系列的燈泡都更亮。
- 每個串聯燈泡都是調光器——它們共享電流和電壓。
- 每個燈泡的亮度與單一燈泡的亮度完全相同。
可變角色
您設定的內容:
- 每個燈泡的電阻R (Ω)
您測量的內容:
- 總電阻R_total (Ω)
- 共享電流I (A)
調查如何進行
- 打開「串聯燈泡(bulbs-series)」預設並按重設。兩個燈泡的初始電阻相等。
- 啟用兩個燈泡上的電流讀數。
- 每次試驗設定兩個燈泡的電阻(彼此相等)並記錄共享電流。
控制方程
系列燈泡共享電流 — P = I²·R
串聯燈泡承載相同的電流 I = E/(2R),但每個燈泡僅獲得總電壓的一半。由於功率為 I²R,其電流比單一燈泡消耗的電流小,因此每個串聯燈泡的亮度都會變暗。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一項試驗,計算 R_total = 2R,然後使用 E = 9 V I = E/R_total。與表格進行比較。
- 將此電流與switched-lamp實驗中相同電阻單個燈泡的電流進行比較。請解釋為什麼串聯再加一個燈泡會使電流恰好減半-以及為什麼每個燈泡的功率因此會降到四分之一而不是一半,因為 P = I²R 隨電流的平方變化。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 如果兩個燈泡具有不同的電阻,它們會發出同樣明亮的光嗎?使用 P = I²R(兩者 I 相同,R 不同)來預測哪一個比較亮。
- 如果這對串聯燈泡中有一個燒壞(燈絲斷裂,電阻近乎無窮大),另一個燈泡會怎樣?請與short-a-bulb實驗中開關的行為進行比較。
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- 歡迎來到兩個燈泡(串聯)
- 選擇第一個燈泡
- 按播放
- 兩者都更暗
- 打開檢查器
- 完成了!
打開互動式模擬以構建場景,點擊運行,並透過即時測量和引導式教學進行探索。