Question

1．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变．当在a、b间接“6V  6W”的灯泡L₁时，闭合开关，灯L、L₁均能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V  12W”的灯泡L₂后，再闭合开关，L的亮度变亮（选填“亮”或“暗”），L₂消耗的实际功率小于12W（选填“大于”“小于”或“等于”）．若只把L₁、L₂串联，它们两端允许加的最大电压为9V．

Answer 1

分析 （1）根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出先后接入的两灯的电阻的大小，再根据欧姆定律判断电路电流的大小，从而判断出灯泡亮度的变化；根据灯泡L亮度的变化判断L₂消耗的实际功率．
（2）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两灯泡的电阻．
串联电路处处电流相等，为了不损坏灯泡，比较两灯泡的额定电流，选其中较小的电流，然后根据串联电阻的串联和欧姆定律求出允许加在电路两端的最大电压．

解答 解：（1）根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，当电压相同时，电功率越大，电阻越小，所以灯泡L₂的电阻小于灯泡L₁的电阻；
改接后，电路电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，根据公式P=I²R可知，灯泡L的实际功率变大，亮度变亮；灯泡L两端的电压变大，灯泡L₂两端的电压将小于6V，所以实际功率小于12W．
（2）根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{12W}{6V}$=2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，两灯泡的电阻：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{2A}$=3Ω；
串联电路中各处的电流相等，若将两只灯泡串联时，电路中的最大电流I=1A，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，允许加在电路两端的最大电压：
U=I（R₁+R₂）=1A×（6Ω+3Ω）=9V．
故答案为：亮；小于；9．

点评 本题考查了学生对额定电压和额定功率的理解，以及电功率公式的灵活应用；知道并熟练的应用串联电路的电阻分压特点较为关键．此题综合性较强，有点难度，属于中档题．