Question

10．一只标有“6V 3.6W”的小灯泡和一个定值电阻“10Ω 0.5A”，通过它们的电流随两端 电压的变化关系如图所示，小灯泡正常发光时电阻为10Ω，若把它们并联接入 3V 的电路中，则电路的总功率为2.4W．若把它们串联在一个电路中，小灯泡的最大功率为1.5W．

Answer 1

分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算灯泡正常发光时的电阻；
（2）由I-U图象找出电压U=3V对应的电流，由并联电路特点及电功率公式P=UI可以求出电路总功率．
（3）由灯泡铭牌可知灯泡额定电压是6V，额定功率是3.6W，由电功率的变形公式求出灯泡正常发光时的电流，然后确定灯泡与电阻串联时电路的最大电流，然后由I-U图象找出此时灯泡两端的电压，最后由电功率公式P=UI求出灯泡最大功率．

解答 解：
（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3.6W}$=10Ω；
（2）定值电阻的电流与其两端电压成正比，所以图象中直线是定值电阻的I-U图象，曲线是灯泡的I-U图象．
由I-U图象可知，U=3V时，通过灯泡的电流I_L=0.5A，通过电阻的电流I_R=0.3A，
由并联电路电流特点知，电路总电流：I=I_L+I_R=0.5A+0.3A=0.8A，
由P=UI可得电路总功率：P=UI=3V×0.8A=2.4W；
（2）由P=UI可得灯泡正常发光时的电流：
I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3.6W}{6V}$=0.6A，
由题知，定值电阻允许通过的最大电流是0.5A，
当灯泡与电阻串联时，电路的最大电流应等于电阻允许通过的最大电流I′=0.5A，由I-U图象可知，
此时灯泡两端电压U_L′=3V，
灯泡与电阻串联时的最大功率：
P_L=U_L′I′=3V×0.5A=1.5W；
故答案为：10；2.4；1.5．

点评 本题考查了串联和并联电路的特点和电功率公式的灵活应用．由I-U图象找出电压所对应的电流是解题的关键．