Question

5．学校实验室有两只小灯泡L₁和L₂，规格分别是“6V 6W”和“6V 12W”．问：
（1）这两只小灯泡的额定电流分别是多少？
（2）这两只小灯泡的灯丝的电阻分别是多少？
（3）若将这两只小灯泡串联后接到电源上，发现只有一个小灯泡正常发光，试判断此时哪只灯泡正常发光．
（4）在（3）中，电源电压是多大？两只小灯泡消耗的总功率多大？

Answer 1

分析 （1）已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据公式I=$\frac{P}{U}$求出两灯泡的额定电流；
（2）根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；
（3）两灯泡串联时，通过它们的电流相等，能正常发光的为两灯泡额定电流中较小的；
（4）根据电阻的串联和欧姆定律求出在（3）中电源的电压，根据P=UI求出两只小灯泡消耗的总功率．

解答 解：（1）由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{12W}{6V}$=2A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，两灯泡的电阻：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{2A}$=3Ω；
（3）因串联电路中各处的电流相等，
所以，能正常发光的灯泡为额定电流较小的灯泡L₁，
（4）两灯泡串联时，电路中的最大电流I=I₁=1A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U=I（R₁+R₂）=1A×（6Ω+3Ω）=9V，
两只小灯泡消耗的总功率：
P=UI=9V×1A=9W．
答：（1）这两只小灯泡的额定电流分别是1A、2A；
（2）这两只小灯泡的灯丝的电阻分别是6Ω、3Ω；
（3）若将这两只小灯泡串联后接到电源上，灯泡L₁正常发光；
（4）在（3）中，电源电压是9V，两只小灯泡消耗的总功率为9W．

点评 本题考查电阻、电流和电压的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断正常发光的灯泡，要记住串联电路电阻和电流的规律．