Question

20．現(xiàn)有兩個燈泡，燈泡L₁上標有“6V、3W”字樣，燈泡L₂上無標記，實驗測得L₂的電阻為6Ω．將燈泡L₁、L₂串聯(lián)接入電路，兩燈均能正常發(fā)光（忽略溫度對電阻的影響）；則電源電壓為9V．燈泡L₂的額定功率為1.5W．相同時間內(nèi)燈泡L₁、L₂消耗的電能之比為2：1．

Answer 1

分析 根據(jù)串聯(lián)電路處處電流進行分析，已知L₁的額定功率和額定電壓，利用I=$\frac{P}{U}$和R=$\frac{{U}^{2}}{P}$分別求出串聯(lián)電路中的電流和燈L₁的電阻，再利用U=IR和P=UI分別求出L₂的額定電壓和根據(jù)串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電壓之和求出串聯(lián)電路兩端的電壓；
已知兩燈泡的額定功率和工作的時間，利用W=Pt求出兩燈泡消耗的電能之比．

解答 解：兩燈串聯(lián)且都正常工作，
串聯(lián)電路中電流處處相等，
由P=UI可得，電路中的電流為：
I=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得L₁的電阻為：
R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
L₂的額定電壓和額定功率分別為U₂=IR₂=0.5A×6Ω=3V，
P₂=U₂I=3V×0.5A=1.5W；
串聯(lián)電路兩端的總電壓為 U=U₁+U₂=6V+3V=9V；
相同時間內(nèi)兩燈泡消耗的電能之比為 W₁：W₂=P₁t：P₂t=P₁：P₂=3W：1.5W=2：1．
故答案為：9；1.5；2：1．

點評 本題是一道電學綜合計算題，考查了串聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、功率、電功、熱量的計算公式的應用情況；熟記功率的定義式以及變形公式，并會根據(jù)具體情況選擇合適的計算公式．