Question

王剛同學在實驗中，將燈L₁和L₂以某種方式連接后并直接接在電壓為6V的電源上，電源電壓保持不變，燈L₁和L₂的電阻不隨溫度的變化而變化，燈L₁的電阻為10Ω，在兩燈均發光時，王剛同學測通過燈L₂中的電流為0.2A，則下列推斷中正確的是（　　）

A．燈L₁和燈L₂兩端的電壓之比是1：1

B．燈L₁和燈L₂電阻之比可能是1：1

C．燈L₁和燈L₂中通過的電流之比可能是3：1

D．燈L₁和燈L₂消耗的電功率之比可能是1：1

Answer 1

分析：兩燈的連接方式有兩種：
①若兩燈串聯，則通過兩燈的電流相等，已知通過L₂的電流，即L₁中通過的電流，利用歐姆定律可求加在L₁兩端的電壓，再利用串聯電路的分壓關系求加在L₂兩端的電壓，然后根據串聯電路中電壓之比等于電阻之比等于電功率之比．
②若兩燈并聯，則L₁、L₂兩端的電壓相等，知道通過L₂的電流，利用歐姆定律可求L₂的電阻，再利用并聯電路中電流之比等于電阻的反比，電功率之比等于電流之比．

解答：解：①若兩燈串聯，
通過兩燈的電流：I₁=I₂=0.2A，I₁：I₂=1：1；
∵I=

U

R

，
∴U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
∴U₁：U₂=2V：4V=1：2，
P₁：P₂=IU₁：IU₂=1：2；
②若兩燈并聯，
則U₁=U₂=6V，U₁：U₂=1：1；
∵I

U

R

，
∴R₂=

U2

I2

=

6V

0.2A

=30Ω，
R₁：R₂=10Ω：30Ω=1：3，

I1

I2

=

U R1

U R2

=

R2

R1

=

30Ω

10Ω

=

3

1

；

P1

P2

=

UI1

UI2

=

I1

I2

=

3

1

．
綜合①②的分析可知，C正確，ABD錯誤；
故選C．

點評：本題考查了學生對歐姆定律、串聯電路的特點、并聯電路的特點的掌握和運用，確定兩燈有兩種連接方式是本題的關鍵．