Question

17．燈泡甲標(biāo)有“9V 9W”，燈泡乙標(biāo)有“6V 2W”字樣，當(dāng)將它們串聯(lián)使用時(shí)，電路兩端允許加的最大電壓是9V，此時(shí)甲燈消耗的電功率是1W；當(dāng)它們并聯(lián)使用時(shí)，電路兩端允許加的最大電壓是6V，此時(shí)甲燈消耗的電功率是4W．

Answer 1

分析 已知兩燈泡的額定電壓和額定功率，先根據(jù)公式P=UI求出各自正常工作時(shí)的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻．
（1）如果把它們串聯(lián)起來，則串聯(lián)電路的電流只能取兩個(gè)電流中最小的一個(gè)，然后根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路兩端允許加的最大電壓；由電功率公式計(jì)算甲的功率；
（2）當(dāng)將他們并聯(lián)使用時(shí)，電路電壓同樣只能取額定電壓較小的那個(gè)，然后分別算出通過L₁和L₂的電流，最后將它們的電流相加算出電路允許通過的最大電流，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出計(jì)算甲的電功率．

解答 解：
由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I_甲=$\frac{{P}_{甲}}{{U}_{甲}}$=$\frac{9W}{9V}$=1A，I_乙=$\frac{{P}_{乙}}{{U}_{乙}}$=$\frac{2W}{6V}$=$\frac{1}{3}$A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R_甲=$\frac{{U}_{甲}}{{I}_{甲}}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω，R_乙=$\frac{{U}_{乙}}{{I}_{乙}}$=$\frac{6V}{\frac{1}{3}A}$=18Ω；
（1）當(dāng)將它們串聯(lián)使用時(shí)，
因?yàn)榇��?lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的最大電流I=I_乙=$\frac{1}{3}$A，
串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，所以電路兩端允許加的最大電壓：
U_串=I（R_甲+R_乙）=$\frac{1}{3}$A×（9Ω+18Ω）=9V；
甲此時(shí)的電功率：
P_甲′=I²R_甲=（$\frac{1}{3}$A）²×9Ω=1W；
（2）當(dāng)將它們并聯(lián)時(shí)，
因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端電壓與電源電壓都相等，所以電路兩端所加最大電壓U=U_乙=6V，
甲此時(shí)的電功率：
P_甲″=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{甲}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{9Ω}$=4W．
故答案為：9；1；6；4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電壓、電流、電功率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對(duì)于額定電壓和額定電流不同的兩個(gè)電阻來說，串聯(lián)時(shí)比較額定電流取小的，并聯(lián)時(shí)比較額定電壓取小的，這也是本題的重點(diǎn)．