Question

15．現(xiàn)有兩個燈泡L₁、L₂，L₁標(biāo)有“6V 3W”字樣，L₂沒有標(biāo)記，實驗測得L₂的電阻為6Ω，將L₁、L₂串聯(lián)接在某一電路中，兩燈L₁、L₂均能正常發(fā)光（忽略溫度對電阻的影響），下列計算結(jié)果正確的是（　�。�

• A． 該電路兩端的總電壓為12V
• B． 燈L₂的額定功率為3W
• C． 相同時間內(nèi)，燈L₁、L₂消耗的電能之比W₁：W₂=2：1
• D． 相同時間內(nèi)，燈L₁、L₂產(chǎn)生的熱量之比Q₁：Q₂=1：1

Answer 1

分析 根據(jù)串聯(lián)電路處處電流進(jìn)行分析，已知L1的額定功率和額定電壓，利用I=$\frac{P}{U}$和R=$\frac{{U}^{2}}{P}$分別求出串聯(lián)電路中的電流和燈L₁的電阻，再利用U=IR和P=UI分別求出L₂的額定電壓和額定功率；
根據(jù)串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電壓之和求出串聯(lián)電路兩端的電壓；
已知兩燈泡的額定功率和工作的時間，利用W=Pt和Q=I²Rt分別求出兩燈泡消耗的電能之比和產(chǎn)生的熱量之比．

解答 解：（1）電路中的電流為I=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
L₁的電阻為R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{3W}$=12Ω；
L₂的額定電壓和額定功率分別為U₂=IR₂=0.5A×6Ω=3V，
P₂=U₂I=3V×0.5A=1.5W；故B錯誤；
串聯(lián)電路兩端的總電壓為 U=U₁+U₂=6V+3V=9V；故A錯誤；
（2）相同時間內(nèi)兩燈泡消耗的電能之比為 W₁：W₂=P₁t：P₂t=3W：1.5W=2：1；故C正確；
相同時間內(nèi)兩燈泡產(chǎn)生的熱量之比為Q₁：Q₂=I²R₁t：I²R₂t=R₁：R₂=12Ω：6Ω=2：1，故D錯誤．
故選C．

點評 本題是一道電學(xué)綜合計算題，考查了串聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、功率、電功、熱量的計算公式的應(yīng)用情況；
熟記功率的定義式以及變形公式，并會根據(jù)具體情況選擇合適的計算公式；
知道電能和熱量的不同之處，即電能指電路消耗的電能，熱量指轉(zhuǎn)化為熱量的電能．