有两只灯泡，A灯“12V，6W”、B灯“12V，12W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．（1）将A、B并联接在12V电源两端，求2min内电路消耗的电能？（2）将A、B串联接在某电源两端

Question

有两只灯泡，A灯“12V，6W”、B灯“12V，12W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．
（1）将A、B并联接在12V电源两端，求2min内电路消耗的电能？
（2）将A、B串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯的电阻大小？
（3）将B灯与一个滑动变阻器“50Ω，1A”串联接在12V电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和B灯功率相等时，求此时B灯的实际功率．

Answer 1

（1）将A、B并联接在12V电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，电路的总功率：
P=P_A+P_B=6W+12W=18W，
由P=(W)/(t)可得，2min内电路消耗的电能：
W=Pt=18W×2×60s=2160J；
（2）将A、B串联接在某电源两端，
因串联电路中各处的电流相等，且使A灯恰好正常发光，
所以，由图象可知，电路中的电流I_A=I_B=0.5A，此时B灯泡两端的电压U_B=4V，
由I=(U)/(R)可得，此时B灯电阻：
R_B=(UB)/(IB)=(4V)/(0.5A)=8Ω；
（3）将B与一个滑动变阻器串联接在12V电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率和B灯功率相等，
所以，由P=I²R可知，定值电阻R与此时B灯泡的电阻相等，
由U=IR可知，U_B′=U_R=(1)/(2)×12V=6V，
由图象可知，此时电路中的电流I=0.7A，
则此时B灯的实际功率：
P_B=U_BI=6V×0.7A=4.2W．
答：（1）2min内电路消耗的电能为2160J；
（2）此时B灯的电阻大小为8Ω；
（3）此时B灯的实际功率为4.2W．