Question

有兩只燈泡L₁和L₂，分別標有“8V、4W”和“4V、1W”，將它們與變阻器串聯后接在12V的電源上，如圖所示，當滑動變阻器的滑片從b向a滑動時，假設兩燈都能發光，下列判斷正確的是（ ）

A．滑片移動時，兩燈的功率變化相同
B．因為L₁的額定功率大，所以L₁最亮
C．滑片向a移動時，兩燈均變亮，最先正常發光的是L₁
D．當滑片移至a端時，兩燈都能正常發光

Answer 1

【答案】分析：（1）由燈泡的銘牌求出兩燈泡的額定電流，若兩燈泡的額定電流相等則兩燈泡可以同時正常發光，否則不能同時正常發光；根據歐姆定律分別求出兩燈泡的電阻，根據串聯電路的電流特點和P=I²R確定兩燈泡實際功率之間的關系，再根據燈泡的亮暗取決于實際功率的大小比較兩燈泡的亮暗；
（2）兩燈泡電流的變化相同、電阻相同，根據P=I²R可知兩燈功率變化的關系；
（3）根據滑片的移動確定接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，利用P=I²R確定實際功率的變化和亮暗的變化，調節滑片，最先發光的燈泡是額定電流較小的一個．
解答：解：（1）根據P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I₁===0.5A，I₂===0.25A，
∵串聯電路中各處的電流相等，且I₁≠I₂，
∴兩燈泡不可能同時正常發光，故D不正確；
根據歐姆定律可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁===16Ω，R₂===16Ω，
∵P=I²R，且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，
∴兩燈泡的實際功率相等，亮度一樣，故B不正確；
（2）∵滑片移動時，兩燈電流的變化相同，電阻相同，則功率的變化相同，故A正確；
（3）當滑片向a移動時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
∵I=，
∴電路中的電流變大，
∵P=I²R，
∴兩燈泡的實際功率變大，兩燈泡兩燈均變亮，最先正常發光的是額定電流較小的L₂，故C不正確．
故選A．
點評：本題考查了串聯電路的特點和電功率公式、歐姆定律的應用，知道燈泡的亮暗取決于實際功率的大小較關鍵，同時注意兩燈泡功率變化之間的關系．