Question

2．如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是40W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过60W．

Answer 1

分析 由电路图可知，L₁与L₂并联后再与L₃串联，三个相同灯泡的电阻相等，根据电阻的并联可知并联部分电阻与L₃的阻值关系，根据串联电路的分压特点可知L₃先正常发光，此时电路消耗的总功率最大，根据电阻的串联和P=I²R求出电路消耗的最大总功率，即可得出答案．

解答 解：设灯泡的电阻为R，额定电压为U₀，额定电流为I₀，
则灯泡的额定功率：P₀=U₀I₀=I₀²R=40W，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，且三灯泡的电阻相同，
所以，L₁与L₂并联后的总电阻$\frac{R}{2}$小于L₃的阻值R，
因串联电路中电阻越大分得的电压越大，反之越小，
所以，L₁与L₂并联部分的总电压小于L₃两端的电压，
不损坏灯泡的情况下，L₃两端的电压最大为U₀，即L₃正常发光时，电路消耗的总功率最大，此时电路中的总电路为I₀；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路消耗的最大总功率：
P_大=I₀²（R_并+R₃）=I₀²（$\frac{R}{2}$+R）=$\frac{3}{2}$I₀²R=$\frac{3}{2}$×40W=60W．
故答案为：60W．

点评 本题考查了串并联电路的特点和电功率公式的应用，判断出L₃比L₁与L₂并联部分先正常发光是关键．