Question

如图所示，电灯L₁和L₂均标有“220V　60W”，L₃和L₄均标有“220V 40W”，则4盏灯接入电路中，最亮的是________，最暗的是________．电路中允许通过的最大电流是________安．

Answer 1

L₄    L₃    0.27
分析：由灯的铭牌可知灯的额定电压和额定功率，根据P=可以比较四灯的电阻大小；
L₁和L₄串联，根据P=I²R，可以得出I₁与I₄、P₁和P₄的大小关系；L₂和L₃并联，根据P=，可以得I₂与I₃、P₂和P₃的大小关系；根据P=I²R判断P₁和P₂的大小关系；综合分析确定实际电功率最大的灯，而灯的亮度取决于灯的实际电功率，据此判断那盏灯最亮；
由上面分析得出，I₁、I₂、I₃、I₄的大小关系，找出最大电流的灯，它的额定电流就是电路中允许通过的最大电流．
解答：∵P=，
∴R=，
∴四灯电阻：R₁=R₂＜R₃=R₄，
由图知，L₁和L₄串联，
∵P=I²R，R₁＜R₄，I₁=I₄，----------①
∴P₁＜P₄；-------------②
L₂和L₃并联，R₂＜R₃，
∵P=，
∴I₂＞I₃、P₂＞P₃；---------------------③
∵P=I²R，R₁=R₂，I₁＞I₂，R₃=R₄，I₃＜I₄，--------④
∴P₁＞P₂，P₃＜P₄，----------------------------⑤
由②③⑤可得：
P₃＜P₂＜P₁＜P₄，
∴L₄的电功率最大、最亮；L₃的电功率最小、最暗；
由①③④得出：
I₁=I₄＞I₂＞I₃，
由P=UI得：
I=，
∴L₁的额定电流大于L₄的额定电流，
∴电路中允许通过的最大电流：
I_大=I_额1==≈0.27A．
故答案为：L₄；L₃；0.27．
点评：本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式的掌握和运用，本题关键：一是知道灯的亮度取决于灯的实际电功率，二是电功率公式的灵活选择（串联-P=I²R、并联-P=）．