Question

15．甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得其电流与电压变化的关系图象如图所示．则乙灯正常发光时的电阻是18Ω；若将甲、乙两灯串联接入电路，则电路两端的电压最大为13V，通电1min，两灯消耗的总电能最大为390 J．

Answer 1

分析 （1）乙灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过乙灯泡的电流，根据欧姆定律求出乙灯正常发光时的电阻；
（2）比较两灯泡的额定电流，将甲、乙两灯串联接入电路时，电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，根据图象读出两灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电路两端的最大电压，根据W=UIt求出通电1min两灯消耗的总电能．

解答 解：（1）乙灯泡正常发光时的电压U_乙=9V，由图象可知，通过乙灯泡的电流I_乙=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，乙灯正常发光时的电阻：
R_乙=$\frac{{U}_{乙}}{{I}_{乙}}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω；
（2）当U_甲=U_乙=9V时，由图乙可知，I_甲=0.8A，I_乙=0.5A，
将甲、乙两灯串联接入电路时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最大电流I=I_乙=0.5A，
由图象可知，两灯泡两端的电压分别为U_甲′=4V，U_乙=9V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电路两端的最大电压：
U=U_甲′+U_乙=4V+9V=13V，
通电1min两灯消耗的总电能：
W=UIt=13V×0.5A×60s=390J．
故答案为：18；13；390．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，关键是从图象中获取有用的信息，要注意两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电流中较小的．