电路
两个灯泡(串联)
两灯泡共用同一电流并分压——每个都比单独一个灯泡更暗。
两个灯泡(串联)——交互式电路模拟。两灯泡共用同一电流并分压——每个都比单独一个灯泡更暗。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室,提供实时 SI 测量和分步引导教程。
灯泡串联
两个相同灯泡串联共享电流但分配电压,因此每个比单独使用时更暗。
每个灯泡是电阻性负载。串联时它们流过相同电流,但仅获得电池电压的一部分。
- 两个灯泡电流相同
- 功率 P ∝ V·I
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面:探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
两个相同的灯泡串联在 9 V 电池上。与同一电池上单独使用的单个灯泡相比,每个系列的灯泡是更亮、更暗还是相同?
预测权重
- 每个系列的灯泡都更亮。
- 每个串联灯泡都是调光器——它们共享电流和电压。
- 每个灯泡的亮度与单个灯泡的亮度完全相同。
可变角色
您设置的内容:
- 每个灯泡的电阻R (Ω)
您测量的内容:
- 总电阻R_total (Ω)
- 共享电流I (A)
调查如何进行
- 打开「串联灯泡(bulbs-series)」预设并按重置。两个灯泡的初始电阻相等。
- 启用两个灯泡上的电流读数。
- 每次试验设置两个灯泡的电阻(彼此相等)并记录共享电流。
控制方程
系列灯泡共享电流 — P = I²·R
串联灯泡承载相同的电流 I = E/(2R),但每个灯泡仅获得总电压的一半。由于功率为 I²R,其电流比单个灯泡消耗的电流小,因此每个串联灯泡的亮度都会变暗。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验,计算 R_total = 2R,然后使用 E = 9 V I = E/R_total。与表进行比较。
- 将此电流与switched-lamp实验中相同电阻单个灯泡的电流进行比较。请解释为什么串联再加一个灯泡会使电流恰好减半——以及为什么每个灯泡的功率因此会降到四分之一而不是一半,因为 P = I²R 随电流的平方变化。
这在实验室之外的地方表现出来
- 如果两个灯泡具有不同的电阻,它们会发出同样明亮的光吗?使用 P = I²R(两者 I 相同,R 不同)来预测哪一个更亮。
- 如果这对串联灯泡中有一个烧坏(灯丝断裂,电阻近乎无穷大),另一个灯泡会怎样?请与short-a-bulb实验中开关的行为进行比较。
- 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
- 欢迎来到两个灯泡(串联)
- 选择第一个灯泡
- 按播放
- 两者都更暗
- 打开检查器
- 完成了!
打开交互式模拟以构建场景,点击运行,并通过实时测量和引导式教程进行探索。