Question

2．兩只分別標有L₁“6V 3W”和L₂“6V 6W”的小燈炮，燈絲若用同樣長度的鎢絲制成，燈絲較粗的是L₂燈的燈絲；若串聯(lián)在電路中，它們兩端允許加的最大電壓為9V，此時電路中消耗的總功率是4.5W．

Answer 1

分析 知道兩燈泡的額定電流和額定電壓，根據(jù)P=UI求出兩燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻．
（1）燈絲若用同樣長度的鎢絲制成，根據(jù)橫截面積越大電阻越小判斷兩燈泡燈絲的粗細關系；
（2）兩燈泡串聯(lián)時通過它們的電流相等，電路中的最大電流為兩燈泡額定電流中較小的，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出它們兩端允許加的最大電壓，根據(jù)P=UI求出此時電路中消耗的總功率．

解答 解：由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω．
（1）燈絲若用同樣長度的鎢絲制成，根據(jù)橫截面積越大電阻越小可知，
所以，燈絲較粗的是L₂燈的燈絲；
（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以為了保證兩燈的安全，電路中的最大電流I_最大=I₁=0.5A，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路兩端允許加的最大電壓為：
U_總=I_最大（R₁+R₂）=0.5A×（12Ω+6Ω）=9V；
此時電路消耗的總功率：
P_總=U_總I_最大=9V×0.5A=4.5W．
故答案為：L₂；9；4.5．

點評 本題考查了影響電阻大小因素和串聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率公式的靈活運用，要注意兩燈泡串聯(lián)時電路中的最大電流為兩燈泡額定電流中較小的．