Question

15．小明利用标有“6V 6W”的灯泡L₁和“6V 3W”的灯泡L₂进行实验．如图甲所示，OA、OB分别为通过灯泡L₁和L₂中的电流随两端电压变化关系的曲线．当L₂两端的电压为4V时，L₂的电阻为10Ω；现将两灯接入图乙所示电路中，当开关S闭合后其中一个灯泡恰好正常发光时，则此时消耗的总功率为4W．

Answer 1

分析 （1）根据P=UI求出两灯泡的额定电流，然后根据图象确定通过两灯泡电流随两端电压变化关系的曲线，根据图象读出当L₂两端的电压为4V时通过的电流，根据欧姆定律求出L₂的电阻；
（2）由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L₁两端的电压，电流表测电路中的电流，两灯泡中一个灯泡恰好正常发光，则电路中的电流为两灯泡额定电流中较小的，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=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由图象可知，A为通过L₁的电流随两端电压变化关系的曲线，B为通过L₂的电流随两端电压变化关系的曲线，
由图象可知，当L₂两端的电压为4V时，通过L₂的电流I₂′=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，L₂的电阻：
R₂=$\frac{{U}_{2}′}{{I}_{2}′}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω；
（2）由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L₁两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且其中一个灯泡恰好正常发光，
所以，电路中的电流I=I₂=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，
电路消耗的总功率：
P=UI=0.5A×8V=4W．
故答案为：10；4．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是电压和电流不成正比，即电阻为变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解．