Question

4．将“6V  3W”的灯泡L₁和“6V  6W”的灯泡L₂，串联接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化，则允许通入的最大电流为0.5A，此时电路在1min时间内电流做功为270J．

Answer 1

分析 已知两灯泡的额定电压和额定功率，先根据公式P=UI求出各自正常工作时的电流，根据欧姆定律求出电阻，如果把它们串联起来，则允许通入的最大电流只能取两个电流中最小的一个，根据电阻的串联和W=UIt=I²Rt求出电路在1min时间内电流做的功．

解答 解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流：
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，两灯泡的电阻：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，两灯泡串联时，允许通入的最大电流I=I₁=0.5A，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路在1min时间内电流做功：
W=UIt=I²（R₁+R₂）t=（0.5A）²×（12Ω+6Ω）×60s=270J．
故答案为：0.5；270．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的是关键．