Question

12．兩只額定功率為2W的小燈泡L₁、L₂，額定電壓分別為U₁和U₂（U₁＞U₂），分別連入如圖所示電路的a、b之間時(shí)均能正常發(fā)光，定值電阻R=4Ω，電源電壓為6V．
（1）求兩只燈泡的額定電壓；
（2）使用哪只燈泡更省電？利用公式進(jìn)行說(shuō)明．

Answer 1

分析 （1）由圖知，ab間接入燈泡后，燈泡與R串聯(lián)，且燈泡正常發(fā)光，由P=UI表示電路中電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源電壓，從而計(jì)算出額定電壓．
（2）分別表示出兩燈接入ab間時(shí)電路串聯(lián)的總功率比較可得結(jié)果．

解答 解：
（1）由電路圖可知，ab間接入燈泡后，燈泡與R串聯(lián)，且燈泡都正常發(fā)光，
由P=UI可知，電路中電流：I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{2W}{{U}_{額}}$，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律有：U_額+U_R=U，即：U_額+IR=U，
所以：U_額+$\frac{2W}{{U}_{額}}$×4Ω=6V，
解得：U_額=2V或U_額=4V，
由題知，兩燈額定電壓分別為U₁和U₂，且U₁＞U₂，
所以L₁的額定電壓為4V，L₂的額定電壓為2V；
（2）電路中電流：I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$，兩燈額定電壓相同，額定電壓U₁＞U₂，所以L₁接入a、b之間時(shí)電路中電流較小，
電源電壓一定，由P=UI可知此時(shí)電路消耗功率較小，故更省電．
答：（1）L₁的額定電壓為4V，L₂的額定電壓為2V；
（2）使用燈泡L₁更省電．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是得出兩燈的額定電壓．