题目
9如将两只额定值220100W的白炽灯串联接在220 V的电源上,每只灯消耗的功率为 A. 100 WB. 50 WC. 25 WD. 125 W
9如将两只额定值220100W的白炽灯串联接在220 V的电源上,每只灯消耗的功率为
- A. 100 W
- B. 50 W
- C. 25 W
- D. 125 W
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查串联电路中电压分配与功率计算,以及额定功率与实际功率的区别。
解题核心思路:
- 确定灯泡电阻:利用额定电压和额定功率计算单只灯泡的电阻。
- 分析串联电路总电阻与电流:计算总电阻后求出电路总电流。
- 计算分压与实际功率:根据分压关系求出每只灯的实际电压,再通过公式计算实际功率。
- 关键结论:串联电路中,电压按电阻比例分配,实际功率与电压平方成正比。
破题关键点:
- 串联电路的分压规律:两相同电阻串联时,电压均分。
- 功率公式的选择:优先使用 $P = \frac{V^2}{R}$,避免直接通过电流计算增加复杂度。
步骤1:计算单只灯泡的电阻
根据额定功率公式 $P = \frac{V^2}{R}$,得:
$R = \frac{V^2}{P} = \frac{220^2}{100} = 484 \, \Omega$
步骤2:计算串联电路的总电阻与电流
两灯串联总电阻为:
$R_{\text{总}} = 484 \, \Omega + 484 \, \Omega = 968 \, \Omega$
电路总电流为:
$I = \frac{V_{\text{总}}}{R_{\text{总}}} = \frac{220}{968} \approx 0.227 \, \text{A}$
步骤3:计算每只灯的实际电压
由于两灯电阻相等,电压均分:
$V_{\text{分}} = \frac{220}{2} = 110 \, \text{V}$
步骤4:计算每只灯的实际功率
代入公式 $P = \frac{V^2}{R}$:
$P = \frac{110^2}{484} = \frac{12100}{484} = 25 \, \text{W}$
关键结论:串联后每只灯的实际功率为额定功率的 $\frac{1}{4}$。