Question

如圖所示，電源電壓保持不變，R為定值電阻，當(dāng)在電路中的a，b兩點(diǎn)接入一個(gè)標(biāo)有“6V 3W”的小燈泡時(shí)，閉合開關(guān)S，它恰好能正常發(fā)光，若在a，b兩點(diǎn)間接一個(gè)標(biāo)有“6V 4W”的小燈泡，它實(shí)際消耗的電功率將（ ）

A．大于4W
B．小于4W
C．等于4W
D．無法判斷

Answer 1

【答案】分析：燈泡的實(shí)際功率是由燈泡兩端的實(shí)際電壓決定的，所以要判斷第二個(gè)小燈泡消耗的實(shí)際功率比2W大還是比2W小，我們就需要先判斷出第二個(gè)小燈泡兩端的實(shí)際電壓比6V大還是比6V小，那么怎么才能判斷出它兩端的電壓比6V大還是小呢？
本題中，R是定值電阻，先后有兩個(gè)燈泡與R串聯(lián)．第一個(gè)燈泡與R串聯(lián)，燈泡分得的實(shí)際電壓是6V（因?yàn)檫@個(gè)燈泡恰好正常發(fā)光）；第二個(gè)燈泡與R串聯(lián)，這個(gè)燈泡能分多少電壓呢？這就得看第二個(gè)燈泡的電阻比第一個(gè)燈泡的電阻大還是小了．如果第二個(gè)燈泡的電阻比第一個(gè)燈泡的電阻大，則就會(huì)造成第二次電路的總電阻比第一次電路的總電阻大，電路中的電流就比第一次電路的電流小，R兩端的電壓就比第一次R兩端的電壓小，于是就可以得出第二個(gè)燈泡分得的電壓比第一個(gè)燈泡分得的電壓多，反之亦然．
所以解答本題，我們還需要先算出這兩個(gè)燈泡的電阻，算電阻可根據(jù)公式R=來計(jì)算．
解答：解：根據(jù)公式R=可知，當(dāng)電壓相同時(shí)，電功率越大，電阻越小，故“6V 3W”的燈泡電阻比“6V 4W”燈泡電阻大；
改接后，電路總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路電流變大，根據(jù)公式P=I²R可知，電阻R的實(shí)際功率變大，兩端的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路具有分壓作用，“6V 4W”燈泡兩端的電壓將小于6V，所以實(shí)際功率小于4W．
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題與我們常見的一道題其實(shí)是類似的：滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器改變電阻時(shí)，分析電路中電流的變化情況、定值電阻和滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化情況．本題中雖然沒有滑動(dòng)變阻器，但在電路中先后串聯(lián)阻值不同的燈泡，其實(shí)就相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器，所以本題可以和我們常見的滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)的題型歸為一類．
通過解答本題我們要有所收獲：①在額定電壓相同的情況下，電功率與電阻成反比；②串聯(lián)電阻的分壓能力與電阻的阻值大小有關(guān)，阻值大的電阻分壓能力強(qiáng)．掌握了這兩點(diǎn)，就可以幫助我們獲得新的解題思路，就可以使問題變得簡(jiǎn)單化．