Question

（2012?增城市二模）小莉利用圖所示的實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“6V  3W”的燈L₁和標(biāo)有“12V  4W”的燈L₂亮度并不相同．已知電源電壓為6V，不考慮燈絲電阻值隨溫度的變化．

求：
（1）在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）通過(guò)燈泡L₁的電流為多大？
（3）燈泡L₁在5分鐘內(nèi)消耗的電能是多少？
（4）電路中燈L₁和L₂哪個(gè)更亮？通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由．

Answer 1

分析：（1）兩個(gè)燈泡并聯(lián)連接，開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路，畫(huà)出電路圖即可．
（2）電源電壓為6V，L₁正常發(fā)光，根據(jù)公式I=

P

U

求出燈泡L₁中的電流；
（3）根據(jù)公式W=Pt計(jì)算出燈泡L₁消耗的電能；
（4）首先求出燈泡L₂的電阻，再利用公式P=

U2

R2

計(jì)算出燈泡L₂的實(shí)際功率，和L₁的功率值比較，實(shí)際功率越大的越亮．

解答：解（1）由圖可知：兩燈首首相連、尾尾相連，屬于并聯(lián)關(guān)系，且開(kāi)關(guān)控制干路，作圖如下：

（2）依題可知，在此并聯(lián)電路中，電源電壓U=U_額1=6V，燈L₁能正常發(fā)光，P_實(shí)1=P_額1=3W；電源電壓U＜U_額2=12V，燈L₂不能正常發(fā)光．
燈泡L₁中的電流I₁=

P1

U

=

3W

6V

=0.5A
答：燈泡L₁中的電流為0.5A．
（3）時(shí)間t=5min=300s，
燈泡L₁消耗的電能W=Pt=3W×300s=900J
答：燈泡L₁在5min內(nèi)消耗的電能是900J．
（4）燈泡L₁更亮一些．
燈泡L₂的電阻R₂=

U 2 額2

P額2

=

(12V)2

4W

=36Ω
燈泡L₂的實(shí)際功率P_實(shí)2=

U 2 實(shí)

R2

=

(6V)2

36Ω

=1W
則P_實(shí)1＞P_實(shí)2 所以燈L₁比燈L₂亮．

點(diǎn)評(píng)：會(huì)識(shí)別串并聯(lián)電路，會(huì)根據(jù)實(shí)物圖準(zhǔn)確畫(huà)出電路圖；能夠運(yùn)用公式進(jìn)行熟練計(jì)算．對(duì)學(xué)生的計(jì)算能力要求比較高，希望學(xué)生們認(rèn)真仔細(xì)一些，弄清楚每一個(gè)物理量的物理含義．