Question

如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R₀的阻值為18Ω，有四只白熾燈泡規格分別為L₁“3V，2W”、L₂“6V，2W”、L₃“12V，2W”、L₄“24V，2W”，當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，最亮的燈是哪只燈？請你通過計算推導并說明判斷依據．（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化）

Answer 1

解：根據P=可得，燈泡的電阻依次為：
R₁===4.5Ω，R₂===18Ω，R₃===72Ω，R₃===288Ω；
根據歐姆定律可得，電路中的電流依次為：
I₁==，I₂==；I₃==；I₄==；
根據P=I²R可得，燈泡的實際功率依次為：
P₁=I₁²R₁=（）²×4.5Ω≈0.009U²，
P₂=I₂²R₂=（）²×18Ω≈0.013U²，
P₃=I₃²R₃=（）²×72Ω≈0.009U²，
P₄=I₄²R₄=（）²×288Ω≈0.003U²；
∵燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，
∴最亮的是燈泡L₂．
答：最亮的是燈泡L₂，原因是燈泡L₂的實際功率最大．
分析：由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據P=求出各個燈泡的電阻，再根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I²R分別求出燈泡的實際功率，最后根據燈泡的亮暗取決于實際功率的大小判斷最亮的燈．
點評：本題考查電阻、電流、實際功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道串聯電路電阻和電流的規律．