Question

2．两只分别标有L₁“6V 3W”和L₂“6V 6W”的小灯炮，灯丝若用同样长度的钨丝制成，灯丝较粗的是L₂灯的灯丝；若串联在电路中，它们两端允许加的最大电压为9V，此时电路中消耗的总功率是4.5W．

Answer 1

分析 知道两灯泡的额定电流和额定电压，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻．
（1）灯丝若用同样长度的钨丝制成，根据横截面积越大电阻越小判断两灯泡灯丝的粗细关系；
（2）两灯泡串联时通过它们的电流相等，电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出它们两端允许加的最大电压，根据P=UI求出此时电路中消耗的总功率．

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=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
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=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω．
（1）灯丝若用同样长度的钨丝制成，根据横截面积越大电阻越小可知，
所以，灯丝较粗的是L₂灯的灯丝；
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以为了保证两灯的安全，电路中的最大电流I_最大=I₁=0.5A，
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为：
U_总=I_最大（R₁+R₂）=0.5A×（12Ω+6Ω）=9V；
此时电路消耗的总功率：
P_总=U_总I_最大=9V×0.5A=4.5W．
故答案为：L₂；9；4.5．

点评 本题考查了影响电阻大小因素和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，要注意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．