Question

14．如圖所示，兩只分別標(biāo)有“3.6V 0.3A”和“3V 0.2A”的白熾燈泡，并聯(lián)接入電源電壓恒為6V的電源上．求：
（1）這兩只燈泡的電阻（不隨溫度變化，阻值不變）；
（2）這兩只燈泡的額定功率；
（3）要讓一只燈泡正常發(fā)光，且兩只燈泡都能安全工作，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值以及干路中的電流．

Answer 1

分析 （1）知道兩燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻；
（2）根據(jù)P=UI求出兩燈泡的額定功率；
（3）由電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，讓一只燈泡正常發(fā)光且兩只燈泡都能安全工作，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)確定并聯(lián)部分的最大電壓，根據(jù)歐姆定律求出通過兩燈泡的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3.6V}{0.3A}$=12Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.2A}$=15Ω；
（2）兩燈泡的額定功率分別為：
P₁=U₁I₁=3.6V×0.3A=1.08W，P₂=U₂I₂=3V×0.2A=0.6W；
（3）由電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且一只燈泡正常發(fā)光、兩只燈泡都能安全工作，
所以，并聯(lián)部分的電壓U_并=U₂=3V，
此時(shí)通過兩燈泡的電流分別為：
I₁′=$\frac{{U}_{并}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A，I₂′=I₂=0.2A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：
I=I₁′+I₂′=0.25A+0.2A=0.45A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_并=6V-3V=3V，
則滑動(dòng)變阻器的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.45A}$=$\frac{20}{3}$Ω≈6.7Ω．
答：（1）這兩只燈泡的電阻分別為12Ω、15Ω；
（2）這兩只燈泡的額定功率分別為1.08W、0.6W；
（3）要讓一只燈泡正常發(fā)光，且兩只燈泡都能安全工作，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為6.7Ω、干路中的電流為0.45A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，分清混聯(lián)電路中各用電器之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．