Question

12．在如圖所示的電路中，燈L₁標(biāo)有“6V，3W”；燈L₂標(biāo)有“8V，4W”．電源是四節(jié)干電池串聯(lián)而成，當(dāng)開關(guān)S合上后．
（1）兩個燈能否正常發(fā)光（能與不能要說明理由）？
（2）三個電表的示數(shù)各為多大？
（3）通電1min電源消耗多少化學(xué)能？

Answer 1

分析 由電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測L₂支路的電流．
（1）一節(jié)干電池的電壓為1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知電源的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知兩燈泡兩端的電壓，再根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光得出答案；
（2）根據(jù)電源的電壓可知電壓表的示數(shù)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出L₂燈泡的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過L₂的電流，根據(jù)P=UI求出通過L₁的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流的大��；
（3）根據(jù)W=UIt求出通過1min電路消耗的電能即為消耗的化學(xué)能．

解答 解：由電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測L₂支路的電流．
（1）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且一節(jié)干電池的電壓為1.5V，
所以，電源的電壓U=4×1.5V=6V，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡正常發(fā)光，
所以，燈泡L₁正常發(fā)光，燈泡L₂不能正常發(fā)光；
（2）由電源的電壓為6V可知，電壓表的示數(shù)為6V；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，L₂燈泡的電阻：
R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（8V）^{2}}{4W}$=16Ω，
則通過L₂的電流：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{16Ω}$=0.375A，即電流表A₂的示數(shù)為0.375A，
由P=UI可得，通過L₁的電流：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流表A₁的示數(shù)：
I=I₁+I₂=0.5A+0.375A=0.875A；
（3）通過1min電路消耗的化學(xué)能：
W=UIt=6V×0.875A×60s=315J．
答：（1）燈泡L₁正常發(fā)光，燈泡L₂不能正常發(fā)光；因燈泡L₁兩端的電壓和額定電壓相等，燈泡L₂兩端的電壓小于額定電壓；
（2）電壓表的示數(shù)為6V，電流表A₁的示數(shù)為0.875A，電流表A₂的示數(shù)為0.375A；
（3）通電1min電源消耗315J的化學(xué)能．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活應(yīng)用，要注意一節(jié)干電池的電壓為1.5V．