11. 如图 17 - 13 所示,电源电压为 6 V,闭合开关,电压表的示数为 3.8 V,电流表的示数为 0.3 A,求：
(1)此时灯泡$ L_1 $的电阻。
(2)灯泡$ L_1 $消耗的功率。
(3)灯泡$ L_2 $消耗的功率。

(1)由图知，$L_1$与$L_2$串联，电压表测$L_1$两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$可得，灯泡$L_1$的电阻$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{3.8V}{0.3A}\approx12.67\Omega$。
(2)根据$P = UI$，可得灯泡$L_1$消耗的功率$P_1 = U_1I = 3.8V×0.3A = 1.14W$。
(3)因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以$L_2$两端的电压$U_2 = U - U_1 = 6V - 3.8V = 2.2V$。
因为串联电路中各处的电流相等，所以通过$L_2$的电流$I_2 = I = 0.3A$。
根据$P = UI$，可得灯泡$L_2$消耗的功率$P_2 = U_2I_2 = 2.2V×0.3A = 0.66W$。
综上，答案依次为：(1)$12.67\Omega$；(2)$1.14W$；(3)$0.66W$。

例 电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线()。
A.电阻较大
B.电阻较小
C.通过的电流较大
D.通过的电流较小
解析 有些同学认为,根据焦耳定律 $ Q = Pt = I^{2}Rt $,通过导线的电流较小,所以产生的热量也较小,导线不烫手。这种认识并不正确。电炉与连接电炉的铜导线串联,所以通过电炉与铜导线的电流一定大小相等,没有差别。那么,原因在哪里呢？电炉与铜导线的电阻大小差别很大,铜导线的电阻远小于电炉电阻丝的电阻,铜导线产生的热量也远小于电炉电阻丝产生的热量,所以电炉电阻丝热得发烫,而铜导线则不发烫。铜导线与电炉串联,串联电路各用电器的电功率按电阻的大小成正比例分配。
答案 B。
策略提炼 电流通过导体时会产生热量,这叫做电流的热效应,而电热器是利用电流的热效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器。电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点较高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。

B

电炉的电阻丝与铜导线串联，因此通过它们的电流大小相等，没有差别。根据焦耳定律 $ Q = I^{2}Rt $，在电流和通电时间相同的情况下，电阻的大小决定了产生热量的多少。由于铜导线的电阻远小于电炉电阻丝的电阻，所以铜导线产生的热量也远小于电炉电阻丝产生的热量。因此，电炉电阻丝热得发红，而铜导线则不发烫。