Question

3．我們在進行電學實驗時，需要注意燈泡的安全使用和電路安全．現有兩只白熾燈L₁“12V 12W”和L₂“18V 9W”．（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）若把燈泡L₁和L₂并聯起來接到某一電源上，為了使燈泡安全工作，電源最大電壓為多少伏？此時通電5min，流過燈泡L₂的電流做了多少功？

Answer 1

分析 兩燈泡并聯時它們兩端的電壓相等，為了使燈泡安全工作，電源的最大電壓為兩燈泡額定電壓中較小的，據此判斷出L₂不能正常工作，根據P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出L₂的電阻，根據W₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$t求出此時通電5min流過燈泡L₂的電流做的功．

解答 解：因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且兩燈泡安全工作，
所以，兩燈泡并聯時，電源最大電壓U=U₁=12V，
此時L₂不能正常工作，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，L₂的電阻：
R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（18V）^{2}}{9W}$=36Ω，
此時通電5min，流過燈泡L₂的電流做的功：
W₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$t=$\frac{（12V）^{2}}{36Ω}$×5×60s=1200J．
答：把燈泡L₁和L₂并聯起來接到某一電源上，為了是燈泡安全工作，電源最大電壓為12V；此時通電5min，流過燈泡L₂的電流做了1200J的功．

點評 本題考查了并聯電路的特點和電功率公式、電功公式的靈活應用，知道兩燈泡并聯時電路的最大電壓為兩燈泡額定電壓中較小的是關鍵．