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(xiàn)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(lián)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(lián)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(jù)此判斷出L₂不能正常工作，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出L₂的電阻，根據(jù)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(lián)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(lián)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(lián)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(lián)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(lián)時電路的最大電壓為兩燈泡額定電壓中較小的是關鍵．