Question

20．小明利用標有“6V 6W”L₁的燈泡和“6V 3W”的燈泡L₂進行實驗．
（1）燈泡L₁、L₂正常發(fā)光時燈絲電阻之比為1：2．
（2）如圖甲所示，OA和OB分別為通過燈L₁和L₂中的電流隨兩端電壓變化的關系曲線，現(xiàn)將兩燈連入圖乙所示電路，要使其中一只燈保持正常發(fā)光，電路中電流表的示數(shù)應為0.5A，電壓表的示數(shù)是2V，電路消耗的總功率是4W．

Answer 1

分析 （1）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻，在求比值；
（2）由圖甲圖象可知，正常發(fā)光時，通過L₁的電流大于通過L₂的電流，而兩燈串聯(lián)電流相等，只能讓L₂正常發(fā)光；再根據(jù)圖甲找出此時電流對應的L₁、L₂兩端的電壓（電壓表的示數(shù)）；根據(jù)串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和即可求出電源電壓；再根據(jù)P=UI可求出總功率．

解答 解：（1）已知兩燈的額定電壓和額定功率，則兩燈的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；R₂=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
故電阻之比為R₁：R₂=6Ω：12Ω=1：2；
（2）由圖象可知，L₁正常發(fā)光的電流為1A，L₂的正常發(fā)光電流為0.5A，
因串聯(lián)電路各處的電流相等，
所以，兩燈串聯(lián)在電路中，只有一燈正常發(fā)光時，則一定是L₂正常發(fā)光；
此時電路中的電流I=0.5A；
由圖甲可知L₁兩端的電壓U₁=2V，L₂兩端的電壓U₂=6V，即電壓表的示數(shù)為2V；
電源電壓U=U₁+U₂=2V+6V=8V，
電路中消耗的總功率P=UI=8V×0.5A=4W．
故答案為：（1）1：2；（2）0.5；2；  4．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用；關鍵是電壓和電流不成正比，即電阻為變化的，應直接從圖中找出電流對應的電壓和電壓對應的電流進行求解．