電路
短接一個燈泡
閉合開關短接燈泡 B;燈泡 A 便獲得全部電壓而變亮。
短接一個燈泡——互動式電路模擬。閉合開關短接燈泡 B;燈泡 A 便獲得全部電壓而變亮。 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。
短接支路
閉合跨接燈泡的開關會用近零電阻路徑繞過它。
理想短接會將燈泡 B 兩端電壓拉至約 0,而燈泡 A 獲得更大比例的電源電壓並變亮。
- 短路 ≈ 0 Ω 旁路
- 電流傾向於低R路徑
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
兩個燈泡(lampA、lampB)串聯。一個與lampB並聯的開關最初是打開的。如果閉合它——從而在lampB周圍形成一條零電阻捷徑——lampA的亮度會發生什麼變化?
預測權重
- 當開關關閉時,LampA 變暗。
- LampA 的亮度沒有變化。
- 閉合開關會繞過燈 B,因此燈 A 現在獲得完整的電路電流 - 它會變亮。
可變角色
您設定的內容:
- 開關狀態(0 = 打開,1 = 關閉)
您測量的內容:
- 燈A電流I (A)
調查如何進行
- 開啟 short-a-bulb 預設並按下 Reset。兩個燈泡的啟動電阻相等 (100 Ω);開關開始開啟。
- 啟用兩個燈泡上的電流讀數。
- 在開關開啟的情況下記錄 lampA 的電流,然後關閉開關並再次記錄。
控制方程
做空分支 — V = I·R
與某元件並聯的零電阻路徑會承載電流而不是該元件(因為電流沿著阻力最小的路徑流動),實際上將該元件從電路中移除——這稱為將該元件「短路」。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 開關打開時,兩個燈泡串聯:I = E/(2R),其中 E = 9 V,R = 100 Ω。關閉後,lampB (100 Ω) 以 0 Ω 開關旁路,只留下 lampA:I = E/R。
- 請解釋為什麼與lampB並聯的零電阻路徑會承載全部電流,導致開關閉合後lampB本身的電流變為零。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 當開關閉合時,LampA 的功率增加到原來的四倍:電流加倍,而 P = I²R 隨電流的平方變化(與 switched-lamp 的推理相同)。額外的功率從何而來-兩種情況下電池的工作強度是否相同?
- 真實的開關在閉合時具有微小但非零的電阻。這會改變這裡的定性結果(燈 A 增亮),還是只改變確切的數字?
- 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
- 歡迎來到短接一個燈泡
- 選擇燈泡 A
- 按播放
- 繞過燈泡
- 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。