Question

16．小平利用标有“4V，3.2W“的灯泡L₁和“6V，3W“的灯泡L₂进行有关电学研究，如图所示，A，B分别为通过灯泡L₁和L₂中的电流随两端电压变化的关系的曲线．试回答下列问
（1）将L₁和L₂两灯串联，要使其中一个灯长时间正常发光时，电路消耗的功率为4W；
（2）将L₁和L₂两灯并联，也使其中一个灯泡长时间正常发光时，电路中消耗的功率为4.8W．

Answer 1

分析 灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出两灯泡正常发光时通过两灯泡的电流．
（1）两灯泡串联时，要使其中一个灯长时间正常发光时，电路中的电流为两灯泡正常发光时电路中的较小的，根据图象读出两灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，利用P=UI求出电路消耗的功率；
（2）两灯泡并联时，要使其中一个灯长时间正常发光时，两端的电压为正常发光时两端电压的最小值，根据图象读出两灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI求出电路中消耗的功率．

解答 解：两灯泡正常发光时的电压分别为U₁=4V，U₂=6V，通过两灯泡的电流分别为I₁=0.8A，I₂=0.5A．
（1）将L₁和L₂两灯串联时，
因串联电路中各处的电流相等，且其中一个灯长时间正常发光，
所以电路中的电流I=0.5A，
由图象可知，两灯泡两端的电压分别为U₁′=2V，U₂=6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U₁′+U₂=2V+6V=8V，
电路消耗的功率：
P=UI=8V×0.5A=4W；
（2）将L₁和L₂两灯并联时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且其中一个灯长时间正常发光，
所以，电源的电压U′=4V，
由图象可知，通过两灯泡的电流分别为I₁=0.8A，I₂′=0.4A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I′=I₁+I₂′0.8A+0.4A=1.2A，
电路中消耗的功率：
P′=U′I′=4V×1.2A=4.8W．
故答案为：（1）4；（2）4.8．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及电功率公式的应用，关键是两灯泡串联时电路中最大电流和两灯泡并联时两端的最大电压的确定．