Question

1．“6V，6W”的小灯泡L₁和“9V，18Ω”的小灯泡L₂若串联在同一电路中，为了使小灯泡能够正常工作，电路的最大电压应该是多少？此时L₁的实际功率是多少？（忽略温度对灯泡电阻的影响）

Answer 1

分析 根据小灯泡L₁的额定电压和额定功率求出灯泡L₁正常工作时的电流和电阻；
根据小灯泡L₂的额定电压和电阻值求出灯泡L₂正常工作时的电流；
由两只灯泡正常工作时的电流判断出能正常发光的灯泡，从而根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电路中的总电压，然后利用P=I²R求出L₁的实际功率．

解答 解：
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡L₁的电阻：
R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
由P=UI得正常工作时灯泡L₁的电流为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
灯泡L₂的电流为：
I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{9V}{18Ω}$=0.5A，
因为两灯泡串联在电路中，其中一只能正常发光，另一只没有达到额定电压．
所以串联在电路中的电流为0.5A，所以L₂能正常发光，U₂=9V，
L₁没有到达额定电压，则根据欧姆定律得：U₁=R₁I₂=6Ω×0.5A=3V，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源电压U=U₁+U₂=3V+9V=12V；
灯泡L₁的实际功率为：P=UI=3V×0.5A=1.5W．
答：电路的最大电压应为12V，此时L₁的实际功率为1.5W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．