非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)

非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)

例析灯泡的实际功率

灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的，与其它因素无关。对于单独计算灯泡的额定功率和实际功率，学生不存在问题。但如果将灯泡串联或并联接入电路后，额定功率与实际功率就容易混淆了。由于额定功率和实际功率分辨不清，判断灯泡的亮度情况也会分辨不清。现将灯泡串并联后实际功率的解法和亮度判断作一总结

一、两灯串联后实际电压、功率及发光情况

1．（2010江苏镇江）如图将灯L

1

“6V 3W”和

L

2

“6V 6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，电路的总功率是 W。

解析：灯L

1标有“6V 3W”，因此灯L

1

正常

工作时的电流I

1===0.5A，R

1

==

=12Ω；L

2标有“6V 6W”，因此灯L

2

正常工作

时的电流I

2

===1A, R2===6Ω。比较

I

1和I

2

，则I

2

＞I

1

。所以，两灯串联后，要使其

中一盏灯长时间正常发光，串联电路中的电流应

取较小的电流I

1

，如果取较大的电流I2，则灯

L

1

可能被烧坏，所以串联电路中的实际电流：I=0.5A。因为灯泡的电阻不变，所以，串联电路

中总电阻为：R= R

1+ R

2

=18Ω。电源电压为：

U=IR=0.5A×18Ω=9V。电路的总功率为：P＝R=×18Ω=4.5W。

【点评】此类题目是考查灯泡功率变化的典型例题，很多学生在解题时，将串联电路的实际电压不加思考的用两个灯泡串联前的各自额定电压简单相加，作为串联后电路中的实际电压，自的额定功率相加作为串联后电路的总功率。在灯泡实际功率的理解与运用上还存在一定的差距。

【小结】对于两灯串联后电路中的实际电压和功率，可按下面几步进行思考，定能准确解答出来。（1）先求出两灯正常工作时各自的电流和电

阻；（2）串联电路的实际电流取两灯中较小的电流I小；（3）串联电路中的总电阻等于各自电阻

之和；（4）串联电路中实际电压U

实=I小×R

总

；

（5）串联电路的总功率P=×R

总

2．（2010德州），把标有“36V 15W” 的甲灯和标有“36V 5W”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中，则（）

A．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮

B．因为通过它们的电流相等，所以一样亮

C．因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮

D．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮

解析：甲灯标有“36V 15W”，乙灯标有“36V 5W”，两灯的额定电压相等。根据P=知，在电压相等时，功率越大，则电阻越小。甲灯功率大于乙灯功率，则甲灯电阻小于乙灯电阻。两灯串联后，电路中的电流相等。由P=R

知，电流相等时，电阻越大，功率越大。实际功率越大，灯泡越亮。乙灯电阻大实际功率也大，灯泡较亮。选D。

【点评】判断两灯串联后灯泡的发光亮暗，是求串联后电路中电压和实际功率的延伸。此题在熟练掌握串联后电路中电压和实际功率的解法基础上，可计算出准确数值进行比较，也可用公式进行推理出即可。

【小结】判断灯泡串联后的亮暗，可记住这样的规律：额定电压相同，额定功率不同的两个小泡串联接入电路，额定功率小的灯泡实际功率大，灯泡较亮。并联接入电路，额定功率大的实际功率大，灯泡较亮。

二、两灯并联后实际电流、功率及发光情况

和“12V 12W”的3．标有“6V 3W”的灯L

1

，并联接在电路中（假设灯丝电阻不变），灯L

2

并使L

正常发光。那么两小灯泡的干路中允许通

1

过的最大电流是A，电路的总功率是

W。

解析：若两灯并联，并使L

1

正常发光，则加在

两灯上的电压应取“6V 、12V”中的较小值。因

为如果取较大值12V，则灯L

1

有可能被烧坏。若

在两灯两端加6V 电压，则灯L

1

正常发光，其电

流就为额定电流I

1

===0.5A，功率就为额定

功率P

1= 3W。灯L

2

标有“12V 12W”，由R=得

R

2==12Ω，此时灯L

2

两端实际电压为6V，

则通过灯L

2的实际电流I

2

===0.5A，实际功

率P

2

=== 3W。则干路中允许通过的最大电

流I= I

1+ I

2

=0.5A+0.5A=1A，电路中的总功率P=

P

1+ P

2

=3W+3W=6W。

【点评】两灯并联后电路中的实际电压取值一

定要正确。多学生在解答此类题目时，按各自额定电压进行计算，导致额定电压较大的灯泡电流、功率算错。要记住灯泡的实际功率是由实际电压决定的，额定电压较大的实际电流和功率都

会变小。

【小结】对于两灯并联后电路中的实际电压和电功率，可按以下思路计算：（1）并联电路取较小的灯泡额定电压作为电源电压；（2）较小灯泡的电流I额功率P额不变；（3）根据额定电压额定功率计算出较大灯泡的电阻；（4）较大灯泡的

实际电流I

实、功率P

实

用较小的电压进行计算；

（5）电路中实际电流I=I

额+I

实功率

，P=P

额

+P

实

。

4．分别标有“12V 12W”的甲灯和“20V 12W”字样的乙灯，如果把它们并联接到12V的电路中，则它们发光的情况是（）

A．小灯泡甲亮 B．小灯泡乙亮

C．一样亮 D．无法确定

解析：两灯泡并联后，电路中的电压为12V，仍是甲灯的额定电压。即甲灯正常工作，其实际功率就等于它的额定功率为12W；乙灯的额定电

压大于甲灯的额定电压，由P＝知，功率一定