5.(★★★)(2025·天津)将标有“6 V 6 W”的甲灯泡和“6 V 3 W”的乙灯泡串联后,接在电压为9 V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则
【 】

A.甲灯能正常发光
B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光
D.两灯均不能正常发光

B

1. 根据公式$P=\frac{U^2}{R}$计算两灯泡灯丝电阻：$R_甲=\frac{U_{额甲}^2}{P_{额甲}}=\frac{(6V)^2}{6W}=6Ω$，$R_乙=\frac{U_{额乙}^2}{P_{额乙}}=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$。
2. 两灯串联，总电阻$R_总=R_甲+R_乙=6Ω+12Ω=18Ω$，接9V电源时电路电流$I=\frac{U}{R_总}=\frac{9V}{18Ω}=0.5A$。
3. 计算两灯的额定电流：$I_{额甲}=\frac{P_{额甲}}{U_{额甲}}=\frac{6W}{6V}=1A$，$I_{额乙}=\frac{P_{额乙}}{U_{额乙}}=\frac{3W}{6V}=0.5A$。
4. 电路电流等于乙灯的额定电流，小于甲灯的额定电流，因此乙灯能正常发光，甲灯不能正常发光。

6. (★★★)标有“6 V 1.5 W”的灯泡，通过它的电流随其两端电压变化的关系如图18.2-9所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，每只灯泡的电阻及实际功率分别为 【 】


A.24 Ω 0.67 W
B.20 Ω 0.8 W
C.24 Ω 0.96 W
D.20 Ω 0.67 W

B

三只完全相同的灯泡串联，根据串联电路分压规律，总电压等于各部分电压之和，且三只灯泡电阻相等，因此每只灯泡两端的实际电压为：$U=\frac{12\ \mathrm{V}}{3}=4\ \mathrm{V}$。
从I-U关系图像中查得，当灯泡两端电压为4V时，对应的电流$I=0.2\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律，每只灯泡的实际电阻：$R=\frac{U}{I}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
每只灯泡的实际功率：$P=UI=4\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{W}$。

7.(★★★)如图18.2-10甲所示为一个有监测湿度大小功能的超声波加湿器,湿敏电阻的电阻$R$随湿度$RH$变化的关系图像如图18.2-10丙所示。如图18.2-10乙所示为其
湿度监测装置的简化电路图,已知电源电压恒为4.5 V,定值电阻的电阻$R_0$为20 Ω,电压表的测量范围为0~3 V,在电路安全工作的前提下,求:

(1)加湿器监测出最大湿度时,电阻为$R_0$的定值电阻两端电压为多少?
(2)加湿器可监测出的最大湿度为多少?
(3)加湿器监测出最大湿度时,电路的总电功率是多少?

解：
(1) 由图乙可知，定值电阻$R_0$与湿敏电阻$R$串联，电压表测量$R$两端的电压。
电压表量程为$0∼3\ \mathrm{V}$，当电压表示数达到最大值$U_R=3\ \mathrm{V}$时，湿敏电阻阻值最大，对应监测的湿度最大。
根据串联电路电压规律，此时$R_0$两端的电压：
$U_0 = U - U_R = 4.5\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 1.5\ \mathrm{V}$
(2) 串联电路中各处电流相等，此时电路中的电流：
$I = \dfrac{U_0}{R_0} = \dfrac{1.5\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.075\ \mathrm{A}$
此时湿敏电阻的阻值：
$R = \dfrac{U_R}{I} = \dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.075\ \mathrm{A}} = 40\ \Omega$
由图丙的$R-RH$关系图像可知，湿敏电阻阻值为$40\ \Omega$时，对应的湿度为$70\%$，即加湿器可监测出的最大湿度为$70\%$。
(3) 加湿器监测出最大湿度时，电路的总电功率：
$P = UI = 4.5\ \mathrm{V} × 0.075\ \mathrm{A} = 0.3375\ \mathrm{W}$
答：(1) 定值电阻$R_0$两端电压为$1.5\ \mathrm{V}$；(2) 加湿器可监测出的最大湿度为$70\%$；(3) 电路的总电功率为$0.3375\ \mathrm{W}$。