Question

5．标有“110V 40W”和“220V 40W”的甲、乙两灯都正常发光时C．
A．甲灯比乙灯亮     B．乙灯比甲灯亮   C．一样亮      D．无法判断
（1）若把它们并联接入电路中，电源电压不能超过多少？
（2）若把它们串联接入电路值，电源电压不能超过多少？

Answer 1

分析 灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，而灯泡的亮暗取决于实际功率的大小；
（1）并联电路两端电压相等，为了不损坏电阻，然后两电阻两端的电压，选其中较小的电压．
（2）串联电路处处电流相等，为了不损坏电阻，比较两电阻允许通过的最大电流，选其中较小的电流；根据电流和电阻求出电压．

解答 解：甲、乙灯都正常发光时，它们的实际功率都是各自的额定功率，由题可知，甲、乙的额定功率相等，实际功率相等，则它们的亮暗相同．故选C．
（1）当它们并联接到电路里时，U_甲=110V，U_乙=220V，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且U_甲＜U_乙，所以为了让每一个用电器都工作，并联电路两端的电压为U_甲=110V．
（2）甲灯正常工作时的电流为：I_甲=$\frac{{P}_{甲额}}{{U}_{甲额}}$=$\frac{40W}{110V}$=$\frac{4}{11}$A；乙灯正常工作时的电流为：I_乙=$\frac{{P}_{乙额}}{{U}_{乙额}}$=$\frac{40W}{220V}$=$\frac{2}{11}$A；因为串联电路中各处各处的电流相等，且I_乙＞I_甲，所以当它们串联接到电路里时，为了让每一个用电器都工作，串联电路中的电流为：I_乙=$\frac{2}{11}$A；此时乙灯正常放光；甲灯的电阻为：R_甲=$\frac{{U}_{甲额}}{{I}_{甲}}$=$\frac{110V}{\frac{4}{11}A}$=302.5Ω，甲灯两端的电压为：U'=I_乙R_甲=$\frac{2}{11}$A×302.5Ω=55V；故电源电压为：U=U_乙额+U'=220V+55V=275V．
故答案为：C；（1）110V；（2）275V．

点评 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点，关键是知道对于额定电压和额定电流不同的两个电阻来说，串联时比较电流取小的，并联时比较电压取小的．