Question

3．如图，电源电压不变，定值电阻R的阻值为18Ω．有四只白炽灯泡L₁、L₂、L₃、L₄，它们的规格分别为“3V  2W”、“6V  2W”、“12V  2W”、“24V  2W’．当把它们分别接在电路中的M、N两端时，四盏灯中电阻最大的是L₄，实际功率最大的是L₂（选填“L₁”“L₂”“L₃”或“L₄”）．

Answer 1

分析 已知各个灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出灯泡的电阻，再利用公式I=$\frac{U}{R}$求出电路电流；最后利用公式P=I²R比较实际功率的大小．

解答 解：
灯泡L₁的电阻R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{P}$=$\frac{（3V）^{2}}{2W}$=4.5Ω；
同理灯泡L₂的电阻R₂=18Ω；灯泡L₃的电阻R₃=72Ω；灯泡L₄的电阻R₄=288Ω；
通过灯泡L₁的电流I₁=$\frac{U}{R+{R}_{1}}$=$\frac{U}{18Ω+4.5Ω}$；
同理通过灯泡L₂的电流I₂=$\frac{U}{18Ω+18Ω}$；
通过灯泡L₃的电流I₃=$\frac{U}{18Ω+72Ω}$；
通过灯泡L₄的电流I₄=$\frac{U}{18Ω+288Ω}$；
灯泡L₁的实际功率P₁=I₁²R₁=（$\frac{U}{18Ω+4.5Ω}$）²×4.5Ω=0.009U²；
同理灯泡L₂的实际功率P₂=I₂²R₂=0.013U²；
灯泡L₃的实际功率P₃=I₃²R₃=0.009U²；
灯泡L₄的实际功率P₄=I₄²R₄=0.003U²；
所以实际功率最大的是灯泡L₂．
故答案为：L₄；L₂．

点评 本题考查电阻、电流、实际功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电阻和电流的规律．