电灯L1和L2上分别标有“9V、3W”和“3V、3W”字样,现将它们串联后接在电压U的电源两端,恰好可以使其中一盏灯正常发光,则正常发光的灯和电压U分别为(  ) A.L2 9V B.L2 12V C.L1 9V D.L1 10V

问题描述:

电灯L1和L2上分别标有“9V、3W”和“3V、3W”字样,现将它们串联后接在电压U的电源两端,恰好可以使其中一盏灯正常发光,则正常发光的灯和电压U分别为(  )
A. L2   9V
B. L2   12V
C. L1    9V
D. L1   10V

∵P=UI,
∴两灯泡的额定电流:
I1=

P1
U1
=
3W
9V
=
1
3
A,
I2=
P2
U2
=
3W
3V
=1A;
∵I=
U
R

∴两灯泡的电阻:
R1=
U1
I1
=
9V
1
3
A
=27Ω,
R2=
U2
I2
=
3V
1A
=3Ω;
∵恰好可以使其中一盏灯正常发光,
∴灯泡L1正常发光,此时电路中的电流I=I1=
1
3
A,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电源的电压:
U=I(R1+R2)=
1
3
A×(27Ω+3Ω)=10V.
故选D.