電路
帶開關的燈
撥動開關——燈泡點亮，亮度∝功率
帶開關的燈——互動式電路模擬。撥動開關——燈泡點亮，亮度∝功率 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。
開關控制
串聯開關控制電流是否到達燈泡。閉合時燈亮；亮度取決於功率。
斷開開關會打斷迴路並停止電流。閉合開關則完成路徑，使功率 P = I·V 輸送到燈泡燈絲。
- 功率 P = I·V
- 開關打開 → I ≈ 0
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
9 V 電池透過閉合開關點亮燈泡。如果換上電阻較低的燈泡，它會發出更亮還是更暗的光？
預測權重
- 電阻較小的燈泡發出的光更暗。
- 電阻較小的燈泡汲取更多電流並耗散更多功率——它會發出更亮的光。
- 亮度不取決於燈泡的電阻。
可變角色
您設定的內容：
- 燈泡電阻R (Ω)
您測量的內容：
- 電流我 (A)
- 功耗 P (W)
調查如何進行
- 開啟 switched-lamp 預設並按下 Reset。開關開始閉合，因此 9 V 電池點亮燈。
- 啟用燈上的功率讀數。
- 設定每次試驗的燈電阻並記錄消耗的功率。
控制方程
電功率（來自 I 和 R） — P = I²·R
電阻性負載以熱和光形式耗散的功率為P = I²R。在電壓固定的情況下，電阻較小的負載會汲取更大的電流，而功率隨電流的平方增長，因此增長得更快。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一項試驗，使用 E = 9 V 計算 I = E/R，然後 P = I²R（或等效的 E²/R）。與表比較。
- 請解釋為什麼在相同電壓下消耗更多電流的低電阻燈泡，最終會耗散更多功率——真實燈泡的亮度與功率成正比。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 120 V 電壓下的「100 W」燈泡消耗約 0.83 A 電流，熱時電阻約為 144 Ω。使用 P = E²/R，解釋為什麼額定電壓相同的「較高瓦數」燈泡必須具有較低的電阻，而不是較高的電阻。
- 白熾燈絲通常在剛打開、溫度較低且電阻最低時就會失效。利用您的功率關係，解釋為什麼此時電流（和功率）突波最高。
- 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
- 歡迎來到帶開關的燈
- 選擇燈泡
- 按播放
- 撥動開關
- 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。