Question

小宇同学按照图示的电路图，将两只额定电压分别为2V、10V的小灯泡，接入电路．闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，两灯均正常发光；移动滑片P至b端，闭合S₂，L₂仍正常发光．
（1）小灯泡L₁、L₂均正常发光时，哪一盏灯较亮？说明理由．
（2）小宇连接电路时，选用的电源电压是多少伏？

Answer 1

解：（1）∵两灯串联，
∴通过L₁、L₂的电流相同，
由题知，两灯的额定电压分别为2V、10V，
∵正常发光时，
∴两灯两端的电压：U₁=2V、U₂=10V，U₁＜U₂，
∵P=UI，
∴两灯的实际功率：P₁＜P₂，
∴L₂较亮；
（2）∵当闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，两灯都正常发光，
∴U₁+U₂+I×R=U，
即：2V+10V+I×R=U，---------------①
∵滑片P至b端，闭合S₂时，灯L₂仍正常发光，
∴U₂+IR=U，
即：10V+IR=U，---------------------②
联立①②求得电源电压：U=14V．
答：（1）因为小灯泡L₁、L₂串联、正常发光，灯L2两端的电压大、实际功率大、较亮；
（2）小宇连接电路时，选用的电源电压是14V．
分析：（1）由图可知两灯串联，当小灯泡L₁、L₂均正常发光时，通过的电流I相同，根据P=UI判断两灯的电功率大小，进而判断哪一盏灯较亮；
（2）由两种情况下（闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片在中点位置；滑片P至b端，闭合S₂）L₂都正常发光可知电路中的电流相等．闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，有U₁+U₂+I×R=U；当滑片P至b端，闭合S₂时，U₂+IR=U据此求电源电压．
点评：本题关键：一是两种情况下L₂都正常发光、通过电流相等的利用；二是掌握串联电路中各用电器的电压、电功率的关系．