Question

（2012?增城市二模）小莉利用图所示的实物进行实验，当闭合开关S后，发现标有“6V  3W”的灯L₁和标有“12V  4W”的灯L₂亮度并不相同．已知电源电压为6V，不考虑灯丝电阻值随温度的变化．

求：
（1）在方框内画出实验电路图．
（2）通过灯泡L₁的电流为多大？
（3）灯泡L₁在5分钟内消耗的电能是多少？
（4）电路中灯L₁和L₂哪个更亮？通过计算说明理由．

Answer 1

分析：（1）两个灯泡并联连接，开关控制整个电路，画出电路图即可．
（2）电源电压为6V，L₁正常发光，根据公式I=

P

U

求出灯泡L₁中的电流；
（3）根据公式W=Pt计算出灯泡L₁消耗的电能；
（4）首先求出灯泡L₂的电阻，再利用公式P=

U2

R2

计算出灯泡L₂的实际功率，和L₁的功率值比较，实际功率越大的越亮．

解答：解（1）由图可知：两灯首首相连、尾尾相连，属于并联关系，且开关控制干路，作图如下：

（2）依题可知，在此并联电路中，电源电压U=U_额1=6V，灯L₁能正常发光，P_实1=P_额1=3W；电源电压U＜U_额2=12V，灯L₂不能正常发光．
灯泡L₁中的电流I₁=

P1

U

=

3W

6V

=0.5A
答：灯泡L₁中的电流为0.5A．
（3）时间t=5min=300s，
灯泡L₁消耗的电能W=Pt=3W×300s=900J
答：灯泡L₁在5min内消耗的电能是900J．
（4）灯泡L₁更亮一些．
灯泡L₂的电阻R₂=

U 2 额2

P额2

=

(12V)2

4W

=36Ω
灯泡L₂的实际功率P_实2=

U 2 实

R2

=

(6V)2

36Ω

=1W
则P_实1＞P_实2 所以灯L₁比灯L₂亮．

点评：会识别串并联电路，会根据实物图准确画出电路图；能够运用公式进行熟练计算．对学生的计算能力要求比较高，希望学生们认真仔细一些，弄清楚每一个物理量的物理含义．