Question

4．將“6V  3W”的燈泡L₁和“6V  6W”的燈泡L₂，串聯(lián)接入電路中，不考慮燈絲電阻的變化，則允許通入的最大電流為0.5A，此時電路在1min時間內(nèi)電流做功為270J．

Answer 1

分析 已知兩燈泡的額定電壓和額定功率，先根據(jù)公式P=UI求出各自正常工作時的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻，如果把它們串聯(lián)起來，則允許通入的最大電流只能取兩個電流中最小的一個，根據(jù)電阻的串聯(lián)和W=UIt=I²Rt求出電路在1min時間內(nèi)電流做的功．

解答 解：由P=UI可得，兩燈泡的額定電流：
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，兩燈泡的電阻：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，兩燈泡串聯(lián)時，允許通入的最大電流I=I₁=0.5A，
因串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和，
所以，此時電路在1min時間內(nèi)電流做功：
W=UIt=I²（R₁+R₂）t=（0.5A）²×（12Ω+6Ω）×60s=270J．
故答案為：0.5；270．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，知道兩燈泡串聯(lián)時電路中的最大電流為兩燈泡額定電流中較小的是關(guān)鍵．