Question

9．现在有“6V  3W”的L₁和“6V  2W”的L₂两只小灯泡串联后接在电路中使用时，L₂灯发光更亮，为了使电路能安全使用，电路两端允许加的最大电压为10V．

Answer 1

分析 知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流，再根据欧姆定律求出电阻；两只灯泡串联使用时通过它们的电流相等，根据P=I²R比较两灯泡实际功率的大小，实际功率大的灯泡较亮，为了使电路安全使用，串联电路的最大电流只能取两个额定电流中最小的一个，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路两端允许加的最大电压．

解答 解：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{2W}{6V}$=$\frac{1}{3}$A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，两灯泡的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{\frac{1}{3}A}$=18Ω；
两只小灯泡串联后接在电路中使用时，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=I²R可知，L₂的实际功率较大，灯泡较亮，
此时，为了使电路安全使用，电路中的最大电流I=I₂=$\frac{1}{3}$A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路两端允许加的最大电压：
U=I（R₁+R₂）=$\frac{1}{3}$A×（12Ω+18Ω）=10V．
故答案为：L₂；10．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律以及电功率公式的灵活应用，关键是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个．