（2014•宜昌）我们在进行电学实验时，需要注意灯泡的安全使用和电路安全．现有两只白炽灯L1“12V12W”和L2“18V9W”．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（1）若把灯泡L1和L2并联起来接到

Question

（2014•宜昌）我们在进行电学实验时，需要注意灯泡的安全使用和电路安全．现有两只白炽灯L₁“12V 12W”和L₂“18V 9W”．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
（1）若把灯泡L₁和L₂并联起来接到某一电源上，为了使灯泡安全工作，电源最大电压为多少伏？此时通电5min，流过灯泡L₂的电流做了多少功？
（2）若把灯泡L₂与一个滑动变阻器串联制作成一个调光台灯，现有一个24V的电源和三个不同型号的滑动变阻器，分别为“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”，要让电路安全工作，请你通过计算说明应该选用哪一个滑动变阻器．

Answer 1

（1）由P=(U2)/(R)可得，R1＝(U21)/(P1)=((12V)2)/(12W)=12Ω；
R2＝(U22)/(P2)=((18V)2)/(9W)=36Ω；
两灯泡并联时，各支路两端的电压相等，
则电源的电压U_并=U₁=12V，
通过灯泡L₂的电流I₂=(U并)/(R2)=(12V)/(36Ω)=(1)/(3)A，
此时通电5min，流过灯泡L₂的电流做功W=UI₂t=12V×(1)/(3)A×5×60s=1200J；
（2）电路电流最大约为I_L=(UL)/(RL)=(18V)/(36Ω)=0.5A，
“50Ω 0.2A”的滑动变阻器电流太小不适合．
灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U′=U-U₂=24V-18V=6V，
滑动变阻器电阻为：R′=(U′)/(IL)=(6V)/(0.5A)=12Ω，
“10Ω  1A”的电阻太小，不能满足实验需要，
故选择“20Ω  0.5A”滑动变阻器．
答：（1）若把灯泡L₁和L₂并联起来接到某一电源上，为了是灯泡安全工作，电源最大电压为12伏；
此时通电5min，流过灯泡L₂的电流做了1200J的功；
（2）选择“20Ω  0.5A”滑动变阻器．