Question

20．小明利用标有“6V 6W”L₁的灯泡和“6V 3W”的灯泡L₂进行实验．
（1）灯泡L₁、L₂正常发光时灯丝电阻之比为1：2．
（2）如图甲所示，OA和OB分别为通过灯L₁和L₂中的电流随两端电压变化的关系曲线，现将两灯连入图乙所示电路，要使其中一只灯保持正常发光，电路中电流表的示数应为0.5A，电压表的示数是2V，电路消耗的总功率是4W．

Answer 1

分析 （1）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻，在求比值；
（2）由图甲图象可知，正常发光时，通过L₁的电流大于通过L₂的电流，而两灯串联电流相等，只能让L₂正常发光；再根据图甲找出此时电流对应的L₁、L₂两端的电压（电压表的示数）；根据串联电路两端电压等于各部分电压之和即可求出电源电压；再根据P=UI可求出总功率．

解答 解：（1）已知两灯的额定电压和额定功率，则两灯的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；R₂=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
故电阻之比为R₁：R₂=6Ω：12Ω=1：2；
（2）由图象可知，L₁正常发光的电流为1A，L₂的正常发光电流为0.5A，
因串联电路各处的电流相等，
所以，两灯串联在电路中，只有一灯正常发光时，则一定是L₂正常发光；
此时电路中的电流I=0.5A；
由图甲可知L₁两端的电压U₁=2V，L₂两端的电压U₂=6V，即电压表的示数为2V；
电源电压U=U₁+U₂=2V+6V=8V，
电路中消耗的总功率P=UI=8V×0.5A=4W．
故答案为：（1）1：2；（2）0.5；2；  4．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用；关键是电压和电流不成正比，即电阻为变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解．