Question

小宇同学按照图示的电路图，将两只额定电压分别为2V、10V的小灯泡，接入电路．闭合开关S₁，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，两灯均正常发光；移动滑片P至b端，闭合S₂，L₂仍正常发光．
（1）小灯泡L₁、L₂均正常发光时，哪一盏灯较亮？说明理由．
（2）小宇连接电路时，选用的电源电压是多少伏？

Answer

（1）由图可知两灯串联，当小灯泡L1、L2均正常发光时，通过的电流I相同，根据P=UI判断两灯的电功率大小，进而判断哪一盏灯较亮；
（2）由两种情况下（闭合开关S1，滑动变阻器的滑片在中点位置；滑片P至b端，闭合S2）L2都正常发光可知电路中的电流相等．闭合开关S1，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，有U1+U2+I×R=U；当滑片P至b端，闭合S2时，U2+IR=U据此求电源电压．
【解析】
（1）∵两灯串联，
∴通过L1、L2的电流相同，
由题知，两灯的额定电压分别为2V、10V，
∵正常发光时，
∴两灯两端的电压：U1=2V、U2=10V，U1＜U2，
∵P=UI，
∴两灯的实际功率：P1＜P2，
∴L2较亮；
（2）∵当闭合开关S1，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，两灯都正常发光，
∴U1+U2+I×R=U，
即：2V+10V+I×R=U，---------------①
∵滑片P至b端，闭合S2时，灯L2仍正常发光，
∴U2+IR=U，
即：10V+IR=U，---------------------②
联立①②求得电源电压：U=14V．
答：（1）因为小灯泡L1、L2串联、正常发光，灯L2两端的电压大、实际功率大、较亮；
（2）小宇连接电路时，选用的电源电压是14V．