Question

如图所示，当闭合开关S后，发现标有“6V，3W”的灯L_l和标有”12V，3W”的灯L₂，亮度并不相同．巳知电源电压为6V，不考虑灯丝电阻值随温度的变化．求：
（1）通过灯泡L_l的电流为多大？
（2）灯泡L_l每分钟消耗多少电能？
（3）灯泡L₂的实际功率是多大，电路中灯L₁、和L₂哪个更亮？

Answer 1

分析：（1）由于电源电压为6V，所以灯泡L₁的实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，所以要求通过灯泡L₁的电流，可根据灯泡L₁的额定功率和额定电压算出；
（2）根据电功率公式的变形式W=Pt就可算出灯泡L₁每分种消耗的电能；
（3）先根据公式R=

U2

P

算出灯泡L₂的电阻，然后再根据公式P=

U2

R

算出灯泡L₂的实际功率；
     灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，实际功率大的灯泡亮．

解答：解：（1）灯L₁的额定电压U₁=6V，额定功率P₁=3W，电源电压为6V，
所以灯L₁正常发光，通过灯泡L₁的电流：I₁=

P1

U

=

3W

6V

=0.5A；
（2）灯L₁正常发光时，每分钟消耗的电能：W₁=P₁t=3W×60s=180J；
（3）灯I₂的电阻：R₂=

U22

P2

=

(12V)2

3W

=48Ω，
灯L₂的实际功率P₂′=

U2′2

R2

=

(6V)2

48Ω

=0.75W．
因为灯L₂的实际功率小于灯L₁的实际功率，所以灯L_l更亮．
答：（1）通过灯泡L_l的电流为0.5A．
（2）灯泡L_l每分钟消耗180J的电能．
（3）灯泡L₂的实际功率是0.75W，灯L_l更亮．

点评：本题综合考查了学生对电功率三个公式的应用，这三个公式分别是P=UI，P=

W

t

和P=

U2

R

，其中P=

U2

R

这个公式在很多电学计算题中要经常用到，它是由P=UI和I=

U

R

这两个公式推导出来的，因为这个公式中含有电阻R，电阻R是不变的量，所以在分析计算电功率时，用它比较方便，可使问题简单化．