Question

小宇同學(xué)按照圖示的電路圖，將兩只額定電壓分別為2V、10V的小燈泡，接入電路．閉合開關(guān)S₁，滑動變阻器的滑片置于中點(diǎn)位置時，兩燈均正常發(fā)光；移動滑片P至b端，閉合S₂，L₂仍正常發(fā)光．
（1）小燈泡L₁、L₂均正常發(fā)光時，哪一盞燈較亮？說明理由．
（2）小宇連接電路時，選用的電源電壓是多少伏？

Answer 1

解：（1）∵兩燈串聯(lián)，
∴通過L₁、L₂的電流相同，
由題知，兩燈的額定電壓分別為2V、10V，
∵正常發(fā)光時，
∴兩燈兩端的電壓：U₁=2V、U₂=10V，U₁＜U₂，
∵P=UI，
∴兩燈的實際功率：P₁＜P₂，
∴L₂較亮；
（2）∵當(dāng)閉合開關(guān)S₁，滑動變阻器的滑片置于中點(diǎn)位置時，兩燈都正常發(fā)光，
∴U₁+U₂+I×R=U，
即：2V+10V+I×R=U，---------------①
∵滑片P至b端，閉合S₂時，燈L₂仍正常發(fā)光，
∴U₂+IR=U，
即：10V+IR=U，---------------------②
聯(lián)立①②求得電源電壓：U=14V．
答：（1）因為小燈泡L₁、L₂串聯(lián)、正常發(fā)光，燈L2兩端的電壓大、實際功率大、較亮；
（2）小宇連接電路時，選用的電源電壓是14V．
分析：（1）由圖可知兩燈串聯(lián)，當(dāng)小燈泡L₁、L₂均正常發(fā)光時，通過的電流I相同，根據(jù)P=UI判斷兩燈的電功率大小，進(jìn)而判斷哪一盞燈較亮；
（2）由兩種情況下（閉合開關(guān)S₁，滑動變阻器的滑片在中點(diǎn)位置；滑片P至b端，閉合S₂）L₂都正常發(fā)光可知電路中的電流相等．閉合開關(guān)S₁，滑動變阻器的滑片置于中點(diǎn)位置時，有U₁+U₂+I×R=U；當(dāng)滑片P至b端，閉合S₂時，U₂+IR=U據(jù)此求電源電壓．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵：一是兩種情況下L₂都正常發(fā)光、通過電流相等的利用；二是掌握串聯(lián)電路中各用電器的電壓、電功率的關(guān)系．