（2011•松北区一模）在解决具体问题的实践活动中，会增进我们对物理、对生活的深入了解．小文同学在家中发现的灯泡上标着“

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：综合作业时间：2024/04/29 13:06:35

（2011•松北区一模）在解决具体问题的实践活动中，会增进我们对物理、对生活的深入了解．小文同学在家中发现的灯泡上标着“6Ω 60V”，他设计的思路是：通过串联电阻的方法，让这个灯泡在220V的电压下正常工作．
（1）请你帮他计算出需要串联的电阻阻值．
（2）可是小文同学只找到了这样四个规格的电阻：“6Ω 4A”；“10Ω 6A”；“20Ω 8A”；“80Ω 6A”．请你帮他在虚线框内完成电阻的连接，并标出所用电阻的规格．
（3）小文的设计思路是符合用电安全的，请你通过数据分析，小文的设计在实际生活中是否可行．

（1）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴串联电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=220V-60V=160V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得：

UL
RL=
UR
R，即
60V
6Ω=
160V
R，
解得：R=16Ω；
（2）灯泡正常发光时的电流：
I_L=
UL
RL=
60V
6Ω=10A，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴“6Ω 4A”和“10Ω 6A”串联时，不能完成电路，应采用并联，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴“20Ω 8A”与“80Ω 6A”并联时，电路中的总电阻：
R=
R1R2
R1+R2=
20Ω×80Ω
20Ω+80Ω=16Ω，符合题意，设计的电路图如下所示：

（3）上面的设计中，灯泡的电功率：
P_L=P_LI_L=60V×10A=600W，
并联电阻消耗的电功率：
P_R=U_RI_L=160V×10A=1600W，
∵P_R＞P_L，
∴小文的设计在实际生活中是不可行的．
答：（1）请需要串联的电阻阻值为16Ω；
（2）电阻的连接如上图所示；
（3）小文的设计在实际生活中是不可行，计算过程如上图所示．

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