Question

11．小华想按照图甲的电路设计简易调光台灯，要求在电源和滑动变阻器不变的情况下，调节滑动变阻器时，能使灯泡亮度变化较大．现有标有“6V  6W”的灯泡L₁和“6V  3W”的灯泡L₂，如图乙示，A、B分别为通过灯泡L₁和L₂中的电流随两端电压变化关系曲线．为便于比较，现将两灯连入图丙所示电路中，电源提供的是可变电压．为使其中一个灯泡正常发光，应当调节电源电压不超过8V．在电源电压由小变大过程中，小华发现L₂（“L₁”“L₂”）的亮度变化大，于是小华就选择了该灯泡接入甲图，你认为是否合理？不合理．

Answer 1

分析 由图示图象求出灯泡正常发光时的电流，由欧姆定律求出灯泡阻值，两灯泡串联时通过电路的最大电流应等于灯泡较小的额定电流，应用串联电路特点与欧姆定律求出电路最大电压；根据电功率公式分析哪个灯泡的实际功率大，然后判断哪个灯泡亮度变化大，最后分析答题．

解答 解：由P=UI可知，灯泡的额定电流：
I₁=$\frac{{P}_{1额}}{{U}_{1额}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，I₂=$\frac{{P}_{2额}}{{U}_{2额}}$=$\frac{3W}{6V}$0.5A，
两灯泡串联时通过电路的最大电流：I=I_L2额=0.5A，
电源最大电压：U=U₁+U₂=2V+6V=8V，
由P=I²R可知，电阻越大，灯泡实际功率变化越大，由此可知，L₂的亮度变化大；
在电源电压与滑动变阻器最大阻值一定的情况下，灯泡电阻越小，电路电流变化越大，
灯泡实际功率变化越大，灯泡亮度变化越大，电灯泡应选L₁，选择L₂是不合理的．
故答案为：8；L₂；不合理．

点评 本题是一道图象题，分析清楚图示图示，由图象获取所需信息是正确解题的前提与关键，应用欧姆定律、串联电路特点与电功率公式可以解题．