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13.将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压恒为6V的电源两端,则通过甲灯的电流等于通过乙灯的电流(选填“大于”、“等于”或“小于”),甲灯比乙灯暗(填“亮”或“暗”),两只小灯泡的总功率小于2W(填“大于”、“等于”或“小于”);若保证使其中一灯正常工作,则所加电源最大电压为10V.

分析 (1)串联电路中电流处处相等,已知两灯的额定电压和额定功率,根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求灯泡的电阻,因为串联电流相等,所以根据公式P=I2R可计算灯泡的实际功率,利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可计算总功率.
(2)若保证使其中一灯正常工作,则应该是额定电流较小的,由此可得电源最大电压.

解答 解:(1)甲、乙两只小灯泡串联起来,串联电路中电流处处相等,则通过甲灯的电流等于通过乙灯的电流;
甲灯的电阻R1=$\frac{{U}_{1}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{(6V)}^{2}}{3W}$=12Ω,乙灯的电阻R2=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{(6V)}^{2}}{2W}$=18Ω,
甲灯的实际功率P=I2R,乙灯的实际功率P=I2R,因为R<R,所以P<P,所以乙灯比甲灯亮;
两灯串联后电流相同,但两端的电压都小于额定电压,所以都不能正常工作,
两灯消耗的总功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{甲}+{R}_{乙}}$=$\frac{{(6V)}^{2}}{18Ω+12Ω}$=1.2W<2W.
(2)由P=UI可得,额定电流较小的为乙灯泡,且灯泡正常发光时的电流I=$\frac{{P}_{乙}}{{R}_{乙}}$=$\frac{2W}{6V}$=$\frac{1}{3}$A,
则由I=$\frac{U}{R}$可得,电源电压U=IR=$\frac{1}{3}$A×(18Ω+12Ω)=10V.
故答案为:等于;暗;小于;10.

点评 本题考查电阻和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道两只灯泡串联后在电源电压不变的情况下,各自的实际功率都小于额定功率.

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