题目
S2-|||-L2 S1-|||-L-|||-L1-|||-s如图中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( ) A. 电功率较大,亮度较亮 B. 电功率较小,亮度较暗 C. 电功率相同,亮度相同 D. 电功率较大,亮度较暗
如图中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )- A. 电功率较大,亮度较亮
- B. 电功率较小,亮度较暗
- C. 电功率相同,亮度相同
- D. 电功率较大,亮度较暗
题目解答
答案
A. 电功率较大,亮度较亮
解析
步骤 1:计算灯泡L_1和L_2的电阻
根据功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,可以计算出灯泡L_1和L_2的电阻。其中,L_1的电阻R_1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{(6V)^{2}}{3W}$=12Ω,L_2的电阻R_2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{(6V)^{2}}{6W}$=6Ω。
步骤 2:比较灯泡L_1和L_2的电阻
比较R_1和R_2的大小,可以发现R_1>R_2。
步骤 3:分析电路中的电流
在开关S闭合的前提下,①只闭合S_1,灯泡L_1、L串联接入电路,②只闭合S_2,灯泡L_2、L串联接入电路。由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且R_1>R_2,所以R_总1>R_总2。根据欧姆定律,I=$\frac{U}{R}$,可知I_1<I_2,即在②中的电流大。
步骤 4:分析灯泡L的亮度
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。根据公式P=I^{2}R,可以得出灯泡L在②中比在①中的电功率大,亮度较亮。
根据功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,可以计算出灯泡L_1和L_2的电阻。其中,L_1的电阻R_1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{(6V)^{2}}{3W}$=12Ω,L_2的电阻R_2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{(6V)^{2}}{6W}$=6Ω。
步骤 2:比较灯泡L_1和L_2的电阻
比较R_1和R_2的大小,可以发现R_1>R_2。
步骤 3:分析电路中的电流
在开关S闭合的前提下,①只闭合S_1,灯泡L_1、L串联接入电路,②只闭合S_2,灯泡L_2、L串联接入电路。由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且R_1>R_2,所以R_总1>R_总2。根据欧姆定律,I=$\frac{U}{R}$,可知I_1<I_2,即在②中的电流大。
步骤 4:分析灯泡L的亮度
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。根据公式P=I^{2}R,可以得出灯泡L在②中比在①中的电功率大,亮度较亮。