Question

请物理高手帮我解几道物理题，谢谢了~

1.标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“9V 3W”的灯泡L2串联起来接到电源上，要使其中一只灯泡正常发光，求：
(1)电源电压
（2）发光较暗的灯泡的实际功率

2.如图所示的电路中，灯L标有“6V 3W”的字样。当开关闭合滑动变阻器的滑片在a端时，灯正常发光；当滑片滑倒b时，灯消耗的功率为额定功率的1/4，则滑动变阻器的最大阻值是多少？此时变阻器消耗多大的功率？

Answer 1

1.(1)电路是串联电路，所以电流相等而电压不等。
L1正常发光所需的电流I1=P1/U1=3/6=1/2A 其电阻为6平方/3=12欧
L2正常发光所需的电流I2=P2/U2=3/9=1/3A 其电阻为9平方/3=27欧
使其中一只灯泡正常发光，则L2正常发光，电流1/3A,L2的电压为9V
L1的电压为1/3A*12欧=4V 电源电压=9+4=13欧
(2)P=UI=6*1/3=2W
2.滑动变阻器的滑片在a端时灯正常发光，此时电路里只有灯L一个电阻。所以电源电压U=6V
当滑片滑倒b时，灯消耗的功率=3*1/4=3/4W 灯的电阻R=6平方/3=12欧
所以此时电路里的电流I=根号（3/4W/12欧）=1/4A 电压U1=IR=1/4A*12欧=3V
滑动变阻器的电压U2=U-U1=6-3=3V 所以最大阻值为12欧，消耗功率为3/4W

Answer 2

灯泡L1的电阻为6^2/3=12，灯泡L2的电阻为9^2/3=27，由于两灯泡串联，假设L1正常发光，则其两端电压为6V，则此时L2两端电压为6/12*27=13.5V>9V，所以不可能。假设L2正常发光，则其两端电压为9V，此时L1两端电压为9/27*12=4V，条件成立。所以正常发光的是L2，电源电压为9+4=13V，发光较暗的为L1，其实际功率为4^2/12=4/3。
第二题开关闭合滑动变阻器的滑片在a端时，电路中只有灯L，滑动变阻器未接入，等正常发光说明电源电压为6V，当滑片滑倒b时，灯消耗的功率为额定功率的1/4，由于功率P=U^2/R，所以此时灯L两端的电压为6/2=3V，由此可知灯L和滑动变阻器最大阻值时分压相同。所以动变阻器最大阻值即为灯L的阻值，为6^2/3=12欧姆，此时变阻器消耗的功率为3^2/12=0.75瓦