Question

16．燈L₁標有“12V　9.6W”的字樣，燈L₂上只能看清12V的字樣，測得兩燈的電流與電壓的關系如圖所示，求：
（1）L₁正常發光時的額定電流和電阻分別是多少？
（2）將L₁、L₂并聯接在12V的電源上時，電路中的總電流和總功率分別是多少？
（3）電路中只有L₁、L₂兩燈串聯，使L₂燈正常工作時，電路中總電壓和L₁的實際功率分別是多少？

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的額定功率與額定電壓，應用電功率公式可以求出燈泡正常發光時的額定電流和電阻．
（2）由圖示圖象求出電壓對應的電流，然后可求電路中的總電流，利用P=UI可求得總功率．
（3）由圖示圖象求出燈泡L₂正常發光時對應的電流，然后求出燈泡L₁兩端電壓，最后應用串聯電路特點求出電路電壓，由P=UI求出L₁的實際功率．

解答 解：（1）由P=UI可知，
L₁正常發光時的額定電流I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{9.6W}{12V}$=0.8A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.8A}$=15Ω；
（2）由圖示圖象可知，將L₁、L₂并聯接在12V的電源上時
此時通過L₁的電流I₁=0.8A時，此時通過L₂的電流I₂=0.5A，
電路中的總電流I=I₁+I₂=0.8A+0.5A=1.3A，
總功率P=UI=12V×1.3A=15.6W；
（3）燈L₂正常發光時的電壓為12V，由圖示圖象可知，此時通過L₂的電流I₂=0.5A，
串聯電路中電流處處相等，即${I}_{1}^{′}$=I₂=0.5A
燈L₁兩端電壓為${U}_{1}^{′}$=${I}_{1}^{′}$R₁=0.5A×15Ω=7.5V
兩燈泡串聯，電源總電壓：U=7.5V+12V=19.5V，
L₁的實際功率：P_實際1=${U}_{1}^{′}$${I}_{1}^{′}$=7.5V×0.5A=3.75W．
答：（1）L₁正常發光時的額定電流為0.8A，電阻是15Ω；
（2）將L₁、L₂并聯接在12V的電源上時，電路中的總電流為1.3A，總功率是15.6W；
（3）電路中總電壓為19.5V，L₁的實際功率為3.75W．

點評 本題考查了求電阻、電壓與電功率問題，由圖示圖象求出電壓與電流的對應關系，應用串、并聯電路特點、歐姆定律、電功率公式即可解題．