例析燈泡的實(shí)際功率

1、例析燈泡的實(shí)際功率湖北省棗陽(yáng)市興隆二中謝江濤燈泡的亮度是由燈的實(shí)際功率決定的，與其它因素?zé)o關(guān)。對(duì)于單獨(dú)計(jì)算燈泡的額定功率和實(shí)際功率，學(xué)生不存在問(wèn)題。 但如果將燈泡串聯(lián)或并聯(lián)接入電路后，額定功率與實(shí)際功率就容易混淆了。由于額定功率和實(shí)際功率分辨不清，判斷燈泡的亮度情況也會(huì)分辨不清?，F(xiàn)將燈泡串并聯(lián)后實(shí)際功率的解法和亮度判斷作一總結(jié)，供同學(xué)們參考。一、兩燈串聯(lián)后實(shí)際電壓、功率及發(fā)光情況1. （2010江蘇鎮(zhèn)江）如圖將燈 Li “6V 3W'和L2 “ 6V 6W'串聯(lián)（燈泡電阻不變）， 現(xiàn)要使其中一盞燈長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光，則電源電壓是 V,電路的總功率是Weg）Y UPi 3W（5尸解析

2、：燈Li標(biāo)有“ 6V 3W',因此燈Li正常工作時(shí)的電流|i= 5=阿=o.5a ,R= Pl（空尸Pi 6W= =12Q丄2標(biāo)有“6V 6W',因此燈L2正常工作時(shí)的電流 12= ：.='=1A, R2='' =6Q。比較Ii和I 2,則l2> I 1。所以，兩燈串聯(lián)后，要使其中一盞燈長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光，串聯(lián)電路中的電流應(yīng)取較小的電流li,如果取較大的電流I2，則燈Li可能被燒壞，所以串聯(lián)電路中的實(shí)際電流：l=0.5A。因?yàn)闊襞莸碾娮璨蛔儯?，串?lián)電路中總電阻為：R= Ri+ R2=i8Q。電源電壓為： U=IR=0.5AX i8Q =9V。電路的

3、總功率為： P= - RXi8Q =4.5W【點(diǎn)評(píng)】此類題目是考查燈泡功率變化的典型例題，很多學(xué)生在解題時(shí)， 將串聯(lián)電路的實(shí)際電壓不加思考的用兩個(gè)燈泡串聯(lián)前的各自額定電壓簡(jiǎn)單相加，作為串聯(lián)后電路中的實(shí)際電壓，自的額定功率相加作為串聯(lián)后電路的總功率。在燈泡實(shí)際功率的理解與運(yùn)用上還存在一定的差距?！拘〗Y(jié)】對(duì)于兩燈串聯(lián)后電路中的實(shí)際電壓和功率，可按下面幾步進(jìn)行思考，定能準(zhǔn)確解答出來(lái)。（i ）先求出兩燈正常工作時(shí)各自的電流和電阻；（2）串聯(lián)電路的實(shí)際電流取兩燈中較小的電流I 小; （ 3）串聯(lián)電路中的總電阻等于各自電阻之和；（4）串聯(lián)電路中實(shí)際2電壓U實(shí)=1小X R總；（5）串聯(lián)電路的總功率 P= -

4、X R總2. （ 20i0德州），把標(biāo)有“ 36V i5W'的甲燈和標(biāo)有“ 36V 5W'的乙燈串聯(lián)后接 在電壓是36V的電路中，則（）A因?yàn)榧谉纛~定功率較大，所以甲燈較亮B. 因?yàn)橥ㄟ^(guò)它們的電流相等，所以一樣亮C. 因?yàn)榧谉舻碾娮栎^小，所以甲燈較亮D. 因?yàn)橐覠魧?shí)際功率較大，所以乙燈較亮解析：甲燈標(biāo)有“ 36V 15W',乙燈標(biāo)有“ 36V 5W',兩燈的額定電壓相等。根據(jù)P二二知，在電壓相等時(shí)，功率越大，則電阻越小。甲燈功率大于乙燈功率，則甲燈電阻小于乙燈電阻。兩燈串聯(lián)后，電路中的電流相等。由P= R知，電流相等時(shí)，電阻越大，功率越大。實(shí)際功率越大，燈泡越亮

5、。乙燈電阻大實(shí)際功率也大，燈泡較亮。選Do【點(diǎn)評(píng)】判斷兩燈串聯(lián)后燈泡的發(fā)光亮暗，是求串聯(lián)后電路中電壓和實(shí)際功率的延伸。 此題在熟練掌握串聯(lián)后電路中電壓和實(shí)際功率的解法基礎(chǔ)上，可計(jì)算出準(zhǔn)確數(shù)值進(jìn)行比較， 也可用公式進(jìn)行推理出即可。【小結(jié)】判斷燈泡串聯(lián)后的亮暗，可記住這樣的規(guī)律：額定電壓相同，額定功率不同的兩個(gè)小泡串聯(lián)接入電路，額定功率小的燈泡實(shí)際功率大，燈泡較亮。并聯(lián)接入電路，額定功率大的實(shí)際功率大，燈泡較亮。二、兩燈并聯(lián)后實(shí)際電流、功率及發(fā)光情況3. 標(biāo)有“ 6V 3W'的燈Li和“ 12V 12W'的燈L2,并聯(lián)接在電路中（假設(shè)燈絲電阻 不變），并使 Li正常發(fā)光。那么兩小燈

6、泡的干路中允許通過(guò)的最大電流是 A，電路的總功率是 W解析：若兩燈并聯(lián)，并使 Li正常發(fā)光，則加在兩燈上的電壓應(yīng)取“6V、12V”中的較小值。因?yàn)槿绻≥^大值12V,則燈Li有可能被燒壞。若在兩燈兩端加6V 電壓，則燈LiP】3W正常發(fā)光，其電流就為額定電流Ii= 'I = :=0.5A，功率就為額定功率 Pi= 3W燈L2標(biāo)有U* V）'“i2V i2W'，由R= -得 甩= 一 =i2 Q ,此時(shí)燈L2兩端實(shí)際電壓為 6V,則通過(guò)燈衛(wèi)_ 6Vg 廠L2的實(shí)際電流12= '- 4 =0.5A，實(shí)際功率 卩2=：】= =3W。則干路中允許通過(guò)的最大電流 I= I

7、 i+ I 2=0.5A+0.5A=iA，電路中的總功率 P= Pi+ P2=3W+3W=6W【點(diǎn)評(píng)】?jī)蔁舨⒙?lián)后電路中的實(shí)際電壓取值一定要正確。多學(xué)生在解答此類題目時(shí)，按各自額定電壓進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)致額定電壓較大的燈泡電流、功率算錯(cuò)。要記住燈泡的實(shí)際功率是由實(shí)際電壓決定的，額定電壓較大的實(shí)際電流和功率都會(huì)變小?！拘〗Y(jié)】對(duì)于兩燈并聯(lián)后電路中的實(shí)際電壓和電功率，可按以下思路計(jì)算：（i）并聯(lián)電路取較小的燈泡額定電壓作為電源電壓；（2）較小燈泡的電流I額功率P額不變；（3）根據(jù)額定電壓額定功率計(jì)算出較大燈泡的電阻；（ 4）較大燈泡的實(shí)際電流 I實(shí)、功率P實(shí)用 較小的電壓進(jìn)行計(jì)算；（5）電路中實(shí)際電流1=1

8、額+ I實(shí)功率,P=P額+P實(shí)。4分別標(biāo)有“ i2V i2W” 的甲燈和“ 20V i2W”字樣的乙燈，如果把它們并聯(lián)接 到i2V的電路中，則它們發(fā)光的情況是（）A. 小燈泡甲亮B .小燈泡乙亮C. 一樣亮D .無(wú)法確定解析：兩燈泡并聯(lián)后，電路中的電壓為12V,仍是甲燈的額定電壓。即甲燈正常工作,U2其實(shí)際功率就等于它的額定功率為12W乙燈的額定電壓大于甲燈的額定電壓，由P=上知，功率一定時(shí)，電壓越大，電阻也就越大。即乙燈的電阻大于甲燈的電阻。而乙燈同樣 接在12V的電源上，乙燈的實(shí)際電壓比額定電壓小，所以乙燈的實(shí)際功率小于12W甲燈的實(shí)際功率大于乙燈的實(shí)際功率，即甲燈要比乙燈亮。如果并聯(lián)后，

9、電壓小于12V,則甲燈、乙燈都不會(huì)正常發(fā)光，但由于乙燈的電阻大于甲燈的電阻，所以甲燈的實(shí)際功 率仍大于乙燈的實(shí)際功率，甲燈仍要比乙燈亮，但都會(huì)比正常發(fā)光時(shí)要暗。選A?！军c(diǎn)評(píng)】燈泡的發(fā)光亮暗只取決于實(shí)際功率的大小，而與電阻等其它因素?zé)o關(guān)。燈泡并聯(lián)后，首先要判斷并聯(lián)電中的實(shí)際電壓，再比較實(shí)際功率。實(shí)際功率大的燈泡較亮?！拘〗Y(jié)】額定功率相同，額定電壓不同的兩個(gè)燈泡并聯(lián)后，額定電壓大的燈泡電阻大，實(shí)際功率小，發(fā)光暗；額定電壓小的燈泡電阻小，實(shí)際功率大，發(fā)光亮。練習(xí)：1. （ 2010江蘇常州）把兩個(gè)分別標(biāo)有“10V 10W和“ 9V 5.4W”的燈泡串聯(lián)后接到電源上，要使兩燈都不被損壞，則電源的最大電壓應(yīng)為（）A. 10VB. 15VC. 19VD. 25V2. （ 2010桂林）將額定電壓相同的兩個(gè)燈泡L1、L2串聯(lián)后接入電路中，如圖所示。接通電路后發(fā)現(xiàn)L1要亮一些，則下列判斷正確的是（）A. L1的電阻比L2的小B. L1的額定功率比L2的大C. 兩燈正常工作時(shí) L1發(fā)光要暗一些D. 若將兩燈并聯(lián)接入電路，L1發(fā)光要亮一些3. 兩個(gè)分別標(biāo)有“ 220V 60W'和“ 220V 25W'字樣的燈泡，如將它們并聯(lián)后接在220伏特的電路中，則（）A. 電阻大的燈泡較亮B. 功率大