Question

17．如圖所示，將標有“8V 8W”的燈泡L₁和“8V 16W”的燈泡L₂接在12V的電路中，閉合開關，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，通過兩燈的電流之比是1：1，兩燈在相同時間內消耗的電能之比為2：1．為使其中一個恰能正常發(fā)光，加在電路兩端的電壓為12V．

Answer 1

分析 （1）由圖知兩燈串聯(lián)，由串聯(lián)電路的電流特點可得兩燈電流之比；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算兩燈電阻，由W=UIt=I²Rt計算兩燈消耗電能之比；
（2）由P=UI計算兩正常發(fā)光電流，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點確定兩燈串聯(lián)后電路中電流，從而計算電路兩端電壓．

解答 解：
（1）由圖知兩燈泡串聯(lián)在電路中，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知，通過兩燈的電流之比是1：1；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得兩燈電阻：
R₁=$\frac{{{U}_{額1}}^{2}}{{P}_{額1}}$=$\frac{（8V）^{2}}{8W}$=8Ω，R₂=$\frac{{{U}_{額2}}^{2}}{{P}_{額2}}$=$\frac{（8V）^{2}}{16W}$=4Ω，
由W=UIt=I²Rt可得兩燈消耗電能之比：
$\frac{{W}_{1}}{{W}_{2}}$=$\frac{{{I}_{1}}^{2}{R}_{1}t}{{{I}_{2}}^{2}{R}_{2}t}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{8Ω}{4Ω}$=$\frac{2}{1}$；
（2）由P=UI可得兩正常發(fā)光電流，
I₁=$\frac{{P}_{額1}}{{U}_{額1}}$=$\frac{8W}{8V}$=1A，I₂=$\frac{{P}_{額2}}{{U}_{額2}}$=$\frac{16W}{8V}$=2A，
串聯(lián)電路中電流處處相等，所以兩燈串聯(lián)后為使其中一個恰能正常發(fā)光電路中電流應為1A，
由串聯(lián)電路電阻特點和歐姆定律可得此時電路兩端電壓：
U=I（R₁+R₂）=1A×（8Ω+4V）=12V．
故答案為：1：1；2：1；12V．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點、歐姆定律和電功率公式以及電功計算公式的應用，靈活運用公式是關鍵．