Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓保持不變．燈泡額定電壓為6V，額定電流為0.8A，電阻R2阻值為R1的2倍，當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，R1消耗的功率為3W；當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，R1消耗的功率為0.75W．求：

（1）燈泡的額定功率．
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，燈泡的實(shí)際功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：燈泡的額定功率：

PL=ULIL=6V×0.8A=4.8W；

答：燈泡的額定功率為4.8W；

（2）解：當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，R1與R2串聯(lián)，

因串聯(lián)電路電流處處相等，且電阻R2阻值為R1的2倍，

所以，R1與R2的電功率之比：

= = = ，

則R2消耗的功率：P2=2P1=2×3W=6W，

電路的總功率：

Pa=P1+P2=3W+6W=9W；

當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，R1與L串聯(lián)，

由P=I2R可得，前后兩種情況下R1的電功率之比：

= =（ ）2= = ，

解得： = ，

前后兩種情況下電路的總功率之比：

= = = ，

則開(kāi)關(guān)接b時(shí)電路的總功率：Pb=Pa= ×9W=4.5W，

因總功率等于各電阻消耗功率之和，

所以，開(kāi)關(guān)接b時(shí)燈泡的實(shí)際功率：

PL實(shí)=Pb﹣P1′=4.5W﹣0.75W=3.75W．

答：當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為3.75W．

【解析】（1）利用電功率公式P＝UI計(jì)算燈泡的額定功率；
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，電阻R1與R2串聯(lián)，根據(jù)電功率公式的變形公式求出兩電阻的功率之比，再求出電阻R2消耗的電功率，進(jìn)一步求出電路消耗的總功率；當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，電阻R1與L串聯(lián)，根據(jù)求出兩種情況下電路中的電流之比，根據(jù)電功率公式P＝UI求出電路的總功率之比，進(jìn)一步求出并聯(lián)電路的總功率，再計(jì)算燈泡此時(shí)的實(shí)際功率 .
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)，掌握計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．