Question

16．小平利用標(biāo)有“4V，3.2W“的燈泡L₁和“6V，3W“的燈泡L₂進(jìn)行有關(guān)電學(xué)研究，如圖所示，A，B分別為通過(guò)燈泡L₁和L₂中的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系的曲線．試回答下列問(wèn)
（1）將L₁和L₂兩燈串聯(lián)，要使其中一個(gè)燈長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光時(shí)，電路消耗的功率為4W；
（2）將L₁和L₂兩燈并聯(lián)，也使其中一個(gè)燈泡長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光時(shí)，電路中消耗的功率為4.8W．

Answer 1

分析 燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)圖象讀出兩燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)兩燈泡的電流．
（1）兩燈泡串聯(lián)時(shí)，要使其中一個(gè)燈長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流為兩燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的較小的，根據(jù)圖象讀出兩燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓，利用P=UI求出電路消耗的功率；
（2）兩燈泡并聯(lián)時(shí)，要使其中一個(gè)燈長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光時(shí)，兩端的電壓為正常發(fā)光時(shí)兩端電壓的最小值，根據(jù)圖象讀出兩燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流，根據(jù)P=UI求出電路中消耗的功率．

解答 解：兩燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓分別為U₁=4V，U₂=6V，通過(guò)兩燈泡的電流分別為I₁=0.8A，I₂=0.5A．
（1）將L₁和L₂兩燈串聯(lián)時(shí)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且其中一個(gè)燈長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光，
所以電路中的電流I=0.5A，
由圖象可知，兩燈泡兩端的電壓分別為U₁′=2V，U₂=6V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U₁′+U₂=2V+6V=8V，
電路消耗的功率：
P=UI=8V×0.5A=4W；
（2）將L₁和L₂兩燈并聯(lián)時(shí)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且其中一個(gè)燈長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U′=4V，
由圖象可知，通過(guò)兩燈泡的電流分別為I₁=0.8A，I₂′=0.4A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：
I′=I₁+I₂′0.8A+0.4A=1.2A，
電路中消耗的功率：
P′=U′I′=4V×1.2A=4.8W．
故答案為：（1）4；（2）4.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是兩燈泡串聯(lián)時(shí)電路中最大電流和兩燈泡并聯(lián)時(shí)兩端的最大電壓的確定．