10. 将分别标有“6 V 6 W”的灯泡$L_1$和“6 V 3 W”的灯泡$L_2$并联接在 6 V 的电源上,则实际功率较大的灯泡是
$L_1$
($L_1$/$L_2$),干路中的电流是
1.5
A。
答案:10. $L_1$ 1.5
11. 小李家的电冰箱铭牌如表所示,观察冰箱从启动到停止工作用了 6 min,则该冰箱启动 1 次耗电
$4.32 × 10^4$
J;冰箱 24 h 启动的次数为
50
次,电冰箱具有
间歇
(连续/间歇)性工作的特点。

答案:11. $4.32 × 10^4$ 50 间歇
12. 标有“6 V 3 W”的小灯泡,它的$I-U$图像如图所示,则它正常工作 10 s 消耗的电能为
30
J;若将它与一个 10 Ω 的定值电阻串联接在电压为 8 V 的电路中,则电路消耗的总功率为
3.2
W。

答案:12. 30 3.2
解析:
解:
1. 小灯泡正常工作时,$U = 6\,V$,$P = 3\,W$,$t = 10\,s$,电能$W = Pt = 3\,W × 10\,s = 30\,J$。
2. 设串联电路电流为$I$,灯泡两端电压为$U_L$,定值电阻两端电压$U_R = IR = 10I$,总电压$U = U_L + U_R = 8\,V$,即$U_L = 8 - 10I$。由图像可知,当$I = 0.4\,A$时,$U_L = 4\,V$,满足$4 = 8 - 10 × 0.4$。总功率$P = UI = 8\,V × 0.4\,A = 3.2\,W$。
30;3.2
13. 某家用电器正常工作时,通过的电流大约为 5 A,该用电器可能是 (
C
)
A.电视机
B.白炽灯
C.空调
D.电冰箱
答案:13. C
14. 不考虑温度对电阻的影响,把两个“220 V 40 W”的灯泡串联接在 220 V 的电路中,则两灯泡的总功率为 (
B
)
A.10 W
B.20 W
C.40 W
D.80 W
答案:14. B
解析:
每个灯泡的电阻:$R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220\ V)^{2}}{40\ W} = 1210\ \Omega$
两灯泡串联后的总电阻:$R_{总} = R + R = 1210\ \Omega + 1210\ \Omega = 2420\ \Omega$
串联电路总功率:$P_{总} = \frac{U^{2}}{R_{总}} = \frac{(220\ V)^{2}}{2420\ \Omega} = 20\ W$
B
15. (易错题)将一只“6 V 3 W”的灯泡与一个“10 Ω 1 A”的定值电阻并联接在某电源上,则干路中允许通过的最大电流为 (
C
)
A.0.5 A
B.1.0 A
C.1.1 A
D.1.5 A
答案:15. C [易错分析] 求解干路中允许通过的最大电流时,忽视了并联电路支路两端电压相等。由灯泡的规格和定值电阻的规格可知,电源的最大电压 $U = 6V$。
16. 如图所示,小灯泡规格为“6 V 4 W”(设灯丝的电阻不受温度影响),电源电压保持不变。闭合开关 S,当滑动变阻器 R 的滑片 P 移至 a 端时,电流表示数为 0.5 A;当滑片 P 移至 b 端时,电压表示数为 3 V。求:
(1) 电源电压。
(2) 滑动变阻器 R 的最大阻值。
(3) 滑片 P 位于 b 端时,电路消耗的总功率。

答案:16. (1) 灯泡的电阻 $R_L = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} = \frac{(6V)^2}{4W} = 9\Omega$,电源的电压 $U = IR_L = 0.5A × 9\Omega = 4.5V$ (2) 当滑片 P 移至 b 端时,灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联,灯泡两端的电压 $U_L = U - U_{滑} = 4.5V - 3V = 1.5V$,电路中的电流 $I' = \frac{U_L}{R_L} = \frac{1.5V}{9\Omega} = \frac{1}{6}A$,滑动变阻器的最大阻值 $R_{滑} = \frac{U_{滑}}{I'} = \frac{3V}{\frac{1}{6}A} = 18\Omega$ (3) 滑片 P 位于 b 端时,$I' = \frac{1}{6}A$,电路消耗的总功率 $P_{总} = UI' = 4.5V × \frac{1}{6}A = 0.75W$
解析:
解:(1) 灯泡的电阻 $ R_{L}=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(6\,V)^{2}}{4\,W}=9\,\Omega $,电源电压 $ U=IR_{L}=0.5\,A×9\,\Omega = 4.5\,V $
(2) 滑片在 b 端时,灯泡两端电压 $ U_{L}=U - U_{滑}=4.5\,V-3\,V=1.5\,V $,电路电流 $ I'=\frac{U_{L}}{R_{L}}=\frac{1.5\,V}{9\,\Omega}=\frac{1}{6}\,A $,滑动变阻器最大阻值 $ R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I'}=\frac{3\,V}{\frac{1}{6}\,A}=18\,\Omega $
(3) 滑片在 b 端时,电路消耗总功率 $ P_{总}=UI'=4.5\,V×\frac{1}{6}\,A=0.75\,W $
17. 小伟家有“PZ220-100”和“PZ220-40”的电灯各一只,它们并联在照明电路上,消耗的电功率分别为$P_1$、$P_2$;现将两只电灯串联后再接入照明电路,此时它们消耗的电功率分别为$P_1'$、$P_2'$。下列消耗的电功率大小关系正确的是 (
B
)
A.$P_1>P_1'>P_2>P_2'$
B.$P_1>P_2>P_2'>P_1'$
C.$P_1>P_2>P_1'>P_2'$
D.$P_1'>P_2'>P_1>P_2$
答案:17. B
解析:
已知两灯规格为“PZ220 - 100”和“PZ220 - 40”,照明电路电压$U = 220V$。
并联时功率
并联时两灯电压均为额定电压$220V$,实际功率等于额定功率,故$P_1 = 100W$,$P_2 = 40W$,所以$P_1 > P_2$。
计算电阻
由$P=\frac{U^{2}}{R}$得,$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{1额}}=\frac{(220V)^{2}}{100W}=484\Omega$,$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{2额}}=\frac{(220V)^{2}}{40W}=1210\Omega$,则$R_{2} > R_{1}$。
串联时功率
串联电路电流$I=\frac{U}{R_{1}+R_{2}}=\frac{220V}{484\Omega + 1210\Omega}=\frac{220}{1694}A$。
由$P = I^{2}R$,串联时电流相同,电阻越大功率越大。因为$R_{2} > R_{1}$,所以$P_{2}' > P_{1}'$。
又因串联总电阻大于各分电阻,两灯电压均小于$220V$,实际功率小于额定功率,即$P_{2}' < P_{2}=40W$,$P_{1}' < P_{1}=100W$。
综上,功率关系为$P_1 > P_2 > P_2' > P_1'$。
答案:B