Question

2．如图，将标有“6V 3W”字样的灯泡L₁和标有“6V 6W”字样的灯泡L₂串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响．求：
（1）灯泡L₁正常工作时的电流；
（2）灯泡L₂的电阻；
（3）电源电压；
（4）此电路工作2分钟消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）根据公式P=UI计算电流；
（2）由功率公式求灯泡的电阻；
（3）根据每个灯泡的额定电流判定电路中的电流，根据欧姆定律求出电源电压；
（4）根据公式W=UIt计算消耗的电能．

解答 解：（1）由P=UI可知：灯泡L₁正常工作时的电流为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知灯泡L₂的电阻为：
R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（3）灯泡L₂的额定电流为：I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，两灯泡串联，电流相等，一灯泡达正常发光，另一灯不超过额定电压，则一定是3W灯正常发光；
则灯泡L₂两端的电压为：U'₂=I₁R₂=0.5A×6Ω=3V，
电源电压为：U=U₁+U'₂=6V+3V=9V；
（4）此电路工作2分钟消耗的电能为：W=UIt=9V×0.5A×120s=540J．
答：（1）灯泡L₁正常工作时的电流为0.5A；
（2）灯泡L₂的电阻为6Ω；
（3）电源电压为9V；
（4）此电路工作2分钟消耗的电能为540J．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是电路中最大电流的确定．