Question

8．如图电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“6V  2W”的小灯泡L₁恰好正常发光，若保持R不变，若保持R不变，将L₁换成另一只标有“6V，3W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡L₂工作时消耗的实际功率为（　　）

• A． 大于3W
• B． 等于3W
• C． 小于3W
• D． 无法确定

Answer 1

分析 灯泡的实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的，所以要判断第二个小灯泡消耗的实际功率比3W大还是比3W小，我们就需要先判断出第二个小灯泡两端的实际电压比6V大还是比6V小，那么怎么才能判断出它两端的电压比6V大还是小呢？
本题中，R是定值电阻，先后有两个灯泡与R串联．第一个灯泡与R串联，灯泡分得的实际电压是6V（因为这个灯泡恰好正常发光）；第二个灯泡与R串联，这个灯泡能分多少电压呢？这就得看第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大还是小了．如果第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大，则就会造成第二次电路的总电阻比第一次电路的总电阻大，电路中的电流就比第一次电路的电流小，R两端的电压就比第一次R两端的电压小，于是就可以得出第二个灯泡分得的电压比第一个灯泡分得的电压多，反之亦然．
所以解答本题，我们还需要先算出这两个灯泡的电阻，算电阻可根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$来计算．

解答 解：第一个灯泡的电阻：R_L=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{2W}$=18Ω，
第二个灯泡的电阻：R_L′=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
因为第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻小，所以第二个灯泡与R串联后的总电阻比第一个灯泡与R串联后的总电阻小，则此时电路中的电流比前一次的电流大，电阻R两端的电压比前一次R两端的电压大，由此可知，第二个灯泡两端的电压比第一个灯泡两端的电压小．由于第一个灯泡正常发光，说明它两端的实际电压等于额定电压，即为6V，所以第二个灯泡两端的电压低于6V，则第二个灯泡两端的实际功率比额定功率小．
故选C．

点评 本题与我们常见的一道题其实是类似的：滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器改变电阻时，分析电路中电流的变化情况、定值电阻和滑动变阻器．