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15.小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验.如图甲所示,OA、OB分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线.当L2两端的电压为4V时,L2的电阻为10Ω;现将两灯接入图乙所示电路中,当开关S闭合后其中一个灯泡恰好正常发光时,则此时消耗的总功率为4W.

分析 (1)根据P=UI求出两灯泡的额定电流,然后根据图象确定通过两灯泡电流随两端电压变化关系的曲线,根据图象读出当L2两端的电压为4V时通过的电流,根据欧姆定律求出L2的电阻;
(2)由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流,两灯泡中一个灯泡恰好正常发光,则电路中的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源的电压,利用P=UI求出电路消耗的总功率.

解答 解:(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A,I2=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
由图象可知,A为通过L1的电流随两端电压变化关系的曲线,B为通过L2的电流随两端电压变化关系的曲线,
由图象可知,当L2两端的电压为4V时,通过L2的电流I2′=0.4A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,L2的电阻:
R2=$\frac{{U}_{2}′}{{I}_{2}′}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω;
(2)由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且其中一个灯泡恰好正常发光,
所以,电路中的电流I=I2=0.5A,
由图象可知,两灯泡两端的电压分别为U1′=2V,U2=6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1′+U2=2V+6V=8V,
电路消耗的总功率:
P=UI=0.5A×8V=4W.
故答案为:10;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.

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