Question

標有“12V  6W”和“6V  4W”的兩個小燈泡，采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接在0～20V電壓可調的電源兩極上．若燈的電阻不受溫度影響，燈的實際功率不得超過其額定功率，則兩燈在1min內(nèi)消耗的電能最大為    J．

Answer 1

【答案】分析：先利用電功率計算公式求出兩燈正常工作的電流和電阻．當兩燈串聯(lián)時，電路中的電流最大為0.5A，“12V  6W”的燈正常工作，再求出“6V  4W”的燈的實際功率，就可得兩燈的總功率；當兩燈并聯(lián)時，電路兩端的電壓最大為6V，“6V  4W”的燈正常工作，再求出“12V  6W”的燈的實際功率，就可得兩燈的總功率．總功率大時1min內(nèi)消耗的電能大，利用公式W=Pt求出消耗的電能．
解答：解：，
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當兩燈串聯(lián)時，電路中的電流為I_串=0.5A，“12V  6W”的燈正常工作，
P_2實=I_串²R₂=（0.5A）²×9Ω=2.25W，
P_串總=P₁+P_2實=6W+2.25W=8.25W；
當兩燈并聯(lián)時，電路兩端的電壓為U_并=6V，“6V  4W”的燈正常工作，
P_1實===1.5W，
P_并總=P_1實+P₂=1.5W+4W=5.5W；
P_串總＞P_并總，
所以兩燈在1min內(nèi)消耗的電能最大為W=P_串總t=8.25W×60s=495J
故答案為：495J．
點評：本題考查了電功率的計算以及歐姆定律的應用，解題的關鍵是先判斷出什么時候兩燈的總功率大，這也是本題的難點．