Question

2．如圖，將標有“6V 3W”字樣的燈泡L₁和標有“6V 6W”字樣的燈泡L₂串聯在電路中，使其中一個燈泡正常發光，另一個燈泡的實際功率不超過其額定功率，不考慮溫度對電阻的影響．求：
（1）燈泡L₁正常工作時的電流；
（2）燈泡L₂的電阻；
（3）電源電壓；
（4）此電路工作2分鐘消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）根據公式P=UI計算電流；
（2）由功率公式求燈泡的電阻；
（3）根據每個燈泡的額定電流判定電路中的電流，根據歐姆定律求出電源電壓；
（4）根據公式W=UIt計算消耗的電能．

解答 解：（1）由P=UI可知：燈泡L₁正常工作時的電流為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知燈泡L₂的電阻為：
R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（3）燈泡L₂的額定電流為：I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，兩燈泡串聯，電流相等，一燈泡達正常發光，另一燈不超過額定電壓，則一定是3W燈正常發光；
則燈泡L₂兩端的電壓為：U'₂=I₁R₂=0.5A×6Ω=3V，
電源電壓為：U=U₁+U'₂=6V+3V=9V；
（4）此電路工作2分鐘消耗的電能為：W=UIt=9V×0.5A×120s=540J．
答：（1）燈泡L₁正常工作時的電流為0.5A；
（2）燈泡L₂的電阻為6Ω；
（3）電源電壓為9V；
（4）此電路工作2分鐘消耗的電能為540J．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是電路中最大電流的確定．