标有“12V 6W”和“6V 4W”的两个小灯泡,采用串联或并联的方式接在0

标有“12V6W”和“6V4W”的两个小灯泡,采用串联或并联的方式接在0~20V电压可调的电源两极上.若灯的电阻不受温度影响,灯的实际功率不得超过其额定功率,则两灯在1min内消耗的电能最大为______J.
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dksweet 幼苗

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解题思路:先利用电功率计算公式求出两灯正常工作的电流和电阻.当两灯串联时,电路中的电流最大为0.5A,“12V6W”的灯正常工作,再求出“6V4W”的灯的实际功率,就可得两灯的总功率;当两灯并联时,电路两端的电压最大为6V,“6V4W”的灯正常工作,再求出“12V6W”的灯的实际功率,就可得两灯的总功率.总功率大时1min内消耗的电能大,利用公式W=Pt求出消耗的电能.

I1=
P1
U1=
6W
12V=0.5A,
R1=
U1
I1=
12V
0.5A=24Ω,
I2=
P2
U2=
4W
6V=
2
3A,
R2=
U2
I2=
6V

2
3A=9Ω,
当两灯串联时,电路中的电流为I=0.5A,“12V6W”的灯正常工作,
P2实=I2R2=(0.5A)2×9Ω=2.25W,
P串总=P1+P2实=6W+2.25W=8.25W;
当两灯并联时,电路两端的电压为U=6V,“6V4W”的灯正常工作,
P1实=
U并2
R1=
(6V)2
24Ω=1.5W,
P并总=P1实+P2=1.5W+4W=5.5W;
P串总>P并总
所以两灯在1min内消耗的电能最大为W=P串总t=8.25W×60s=495J
故答案为:495J.

点评:
本题考点: 电功的计算;欧姆定律的应用;电阻的串联;电阻的并联;电功率的计算.

考点点评: 本题考查了电功率的计算以及欧姆定律的应用,解题的关键是先判断出什么时候两灯的总功率大,这也是本题的难点.

1年前

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