10. (★★★)(2024·呼和浩特)如图12-13甲所示是$L_1$、$L_2两灯泡的I-U$图像,请根据图像所给信息进行计算。
(1)若两灯泡串联在电路中(如图12-13乙所示),此时电流表的示数为$0.3A$,求此时两灯泡的电阻。
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图12-13丙所示),求此时电流表的示数。

(1)若两灯泡串联在电路中(如图12-13乙所示),此时电流表的示数为$0.3A$,求此时两灯泡的电阻。
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图12-13丙所示),求此时电流表的示数。
答案
(1)由图乙知,两灯串联,电流表测电路中电流,串联电路中电流处处相等,所以通过两灯的电流均为$I = 0.3A$。
由图甲可知,当$I = 0.3A$时,$L_1$两端电压$U_1 = 1.8V$,$L_2$两端电压$U_2 = 4.2V$。
根据$I=\frac{U}{R}$可得:
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{1.8V}{0.3A}=6\Omega$
$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{4.2V}{0.3A}=14\Omega$
(2)由(1)知,串联时电源电压$U = U_1+U_2=1.8V + 3V=4.8V$。
由图丙知,两灯并联,电流表测干路电流,并联电路中各支路两端电压相等,均为电源电压$U = 4.8V$。
由图甲可知,当$U = 4.8V$时,$L_1$的电流$I_1'=0.5A$,$L_2$的电流$I_2'=0.35A$。
干路电流$I'=I_1'+I_2'=0.5A + 0.35A=0.85A$
(1)$L_1$电阻为$6\Omega$,$L_2$电阻为$14\Omega$;
(2)电流表的示数为$0.85A$。
由图甲可知,当$I = 0.3A$时,$L_1$两端电压$U_1 = 1.8V$,$L_2$两端电压$U_2 = 4.2V$。
根据$I=\frac{U}{R}$可得:
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{1.8V}{0.3A}=6\Omega$
$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{4.2V}{0.3A}=14\Omega$
(2)由(1)知,串联时电源电压$U = U_1+U_2=1.8V + 3V=4.8V$。
由图丙知,两灯并联,电流表测干路电流,并联电路中各支路两端电压相等,均为电源电压$U = 4.8V$。
由图甲可知,当$U = 4.8V$时,$L_1$的电流$I_1'=0.5A$,$L_2$的电流$I_2'=0.35A$。
干路电流$I'=I_1'+I_2'=0.5A + 0.35A=0.85A$
(1)$L_1$电阻为$6\Omega$,$L_2$电阻为$14\Omega$;
(2)电流表的示数为$0.85A$。
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