Question

9．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R為定值電阻，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，標(biāo)有“8V8W”的小燈泡L恰好正常發(fā)光；若保持定值電阻R不變，將L換成另一只標(biāo)有“8V4W”的小燈泡，閉合開關(guān)后，小燈泡工作時(shí)消耗的實(shí)際功率大于4W（填“大于、等于、小于”）若標(biāo)有“8V8W”的燈泡L₁和“8V 4W”的燈泡L₂并聯(lián)接入8V電源電路中，通過兩燈的電流之比為2：1，兩燈在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比為2：1．（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）

Answer 1

分析 （1）燈泡的實(shí)際功率是由燈泡兩端的實(shí)際電壓決定的，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知兩燈泡電阻的大��；根據(jù)電阻的串聯(lián)可知電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和電阻兩端的電壓變化，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得出此時(shí)燈泡兩端的電壓變化，最后根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷燈泡實(shí)際功率的變化；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知兩燈都正常工作，由P=UI計(jì)算通過兩燈的電流之比，由W=Pt計(jì)算相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比．

解答 解：
（1）根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，當(dāng)電壓相同時(shí)，電功率越大，電阻越��；
即“8V 8W”的燈泡電阻比“8V 4W”燈泡電阻��；
因?yàn)榇��?lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，所以改接“8V 4W”的燈泡L₂后，電路中的總電阻變大，
根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電阻R兩端的電壓變小，
因?yàn)榇��?lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，且電源的電壓不變，
所以此時(shí)燈泡兩端的電壓變大，大于8V，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此時(shí)燈泡的電功率變大，大于4W；
（2）并聯(lián)電路各支路電壓與電源電壓都相等，所以兩粉并聯(lián)接入8V電源電路中時(shí)，實(shí)際電壓都達(dá)到額定電壓8V，即兩燈正常工作，
由P=UI可知通過兩燈的電流之比：
$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}}{\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}}$=$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{8W}{4W}$=$\frac{2}{1}$；
相同時(shí)間內(nèi)兩燈消耗電能之比：
$\frac{{W}_{1}}{{W}_{2}}$=$\frac{{P}_{1}t}{{P}_{2}t}$=$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{2}{1}$．
故答案為：大于；2：1；2：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)、并聯(lián)電路規(guī)律，電功率計(jì)算公式的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵是判斷定值電阻的電壓變化．