Question

【題目】如圖所示電路中，電源兩端電壓與燈絲電阻保持不變，燈泡L1、L2、L3的規格分別是“4V，4W”、“6V，3W”和“6V，4W”．

（1）只閉合開關S3時，求相同時間內L2與L3消耗的電能之比．
（2）若只閉合開關S2時，L1的電功率為P0；求只閉合開關S1時，L1的電功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得：

R1= = =4Ω；R2= = =12Ω；R3= = =9Ω；

只閉合開關S3時，燈泡L2和L3串聯；

由W=UIt=I2Rt可知：

W2：W3=I2R2t：I2R3t=R2：R3=12Ω：9Ω=4：3

答：只閉合開關S3時，求相同時間內L2與L3消耗的電能之比為4：3；

（2）解：只閉合開關S2時，燈泡L1和L2串聯；設電源電壓為U

由I= 可知，U1：U2=IR1：IR2=R1：R2=4Ω：12Ω=1：3；

因為U1+U2=U，所以U1= U，U2= U

R1的功率：P0= = = ，

則U2=64Ω×P0，

只閉合開關S1時，電路中只有燈泡L1，此時R1的功率：P1= = =16P0

答：只閉合開關S1時，L1的電功率16P0．

【解析】（1）先根據R= 求出三個燈泡的電阻；然后分析只閉合開關S3時電路的連接方式，再利用W=UIt=I2Rt求出L2與L3消耗的電能之比；（2）分析只閉合開關S2時電路的連接方式，然后根據歐姆定律的變形公式表示出用電器兩端電壓之比，并用電源電壓和P= 表示出P0 ， 再分析只閉合開關S1時電路的連接方式，并利用P= 表示出L1的電功率．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用電功率的計算公式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．