Question

【題目】如圖甲所示電路圖，電源電壓可調，白熾燈L1標有“4V 1.6W”、L2標有“6V 6W”的字樣，通過L2的電流與電壓的關系圖如圖乙所示，求：

（1）小燈泡L2正常發光時的電阻是多少___？

（2）當電源電壓調至4V時，閉合S1、S2，斷開S3，燈泡L2消耗的功率為P2，此時電路消耗的總功率P是多少___？

（3）當閉合S3，斷開S1、S2時，要使其中一只小燈泡正常發光，電源電壓應調至多大___？此時燈泡L2消耗的功率為P2′，則P2與P2′之比是多少___？

Answer 1

【答案】 6Ω 5.2W 5V 9:1

【解析】（1）由P＝可得，小燈泡L2正常發光時的電阻：R2＝＝6Ω；（2）當電源電壓調至4V時，閉合S1、S2，斷開S3，L1與L2并聯，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩燈泡兩端的電壓均為4V，此時L1的電功率P1＝P1額＝1.6W，由圖乙可知，通過L2的電流I2＝0.9A，燈泡L2消耗的功率：P2＝UI2＝4V×0.9A＝3.6W，因電路中總功率等于各用電器功率之和，所以，此時電路消耗的總功率：P＝P1+P2＝1.6W3.6W＝5.2W；（3）當閉合S3，斷開S1、S2時，L1與L2串聯，由P＝UI可得，L1正常發光時的電流：I1額＝＝0.4A，I2額＝＝1A，因串聯電路中各處的電流相等，且要使其中一只小燈泡正常發光，所以，電路中的電流I＝0.4A，此時L1兩端的電壓為4V，由圖象可知，L2兩端的電壓U2＝1V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，此時電源的電壓：U′＝U1額U2＝4V1V＝5V，燈泡L2消耗的功率：P2′＝U2I＝1V×0.4A＝0.4W，則P2：P2′＝3.6W：0.4W＝9：1。