Question

9．現有L₁為“12V 8W”和L₂為“6V 2W”的兩盞電燈，把它們與“1A 20Ω”的滑動變阻器串聯后，接在18V的電源上，如圖所示，開關閉合后，當滑動變阻器R的滑片P從a端向b端滑動的過程中（忽略燈絲電阻的變化），下列說法正確的是（　�。�

• A． 兩燈絲電阻不同
• B． 兩燈都變亮，且L₂首先正常發(fā)光
• C． 因為L₁的額定功率大，所以L₁比L₂更亮
• D． 當滑片P移到b端時，兩燈恰好同時正常發(fā)光

Answer 1

分析 （1）由燈泡的銘牌求出兩燈泡的額定電流，若兩燈泡的額定電流相等則兩燈泡可以同時正常發(fā)光，否則不能同時正常發(fā)光；根據歐姆定律分別求出兩燈泡的電阻；
（2）根據串聯電路的電流特點和P=I²R確定兩燈泡實際功率之間的關系，再根據燈泡的亮暗取決于實際功率的大小比較兩燈泡的亮暗；
（3）兩燈泡電流的變化相同、電阻相同，根據P=I²R可知兩燈功率變化的關系；
（4）根據滑片的移動確定接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，利用P=I²R確定實際功率的變化和亮暗的變化，調節(jié)滑片，最先發(fā)光的燈泡是額定電流較小的一個．

解答 解：A、根據P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{8W}{12V}$=$\frac{2}{3}$，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{2W}{6V}$=$\frac{1}{3}$A，
根據歐姆定律可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{\frac{2}{3}A}$=18Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{\frac{1}{3}A}$=18Ω，則兩燈絲電阻相同，故A錯誤；
B、開關閉合后，當滑動變阻器R的滑片P從a端向b端滑動的過程中，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，根據I=$\frac{U}{R}$可知：電流變大，兩燈都變亮，由于I₂＜I₁，則首先達到L₂正常發(fā)光時的電流，所以L₂首先正常發(fā)光，故B正確；
C、由于串聯電路中各處的電流相等，通過兩燈絲的電流相同，兩燈絲電阻也相同，且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，根據P=I²R可知兩燈泡的實際功率相等，所以亮度一樣，故C錯誤；
D、當滑片P移到b端時，由兩燈絲電阻相同和串聯電路中各處的電流相等的特點，根據U=IR可知：兩燈兩端電壓相等，為電源電壓的一半，即為$\frac{1}{2}$×18V=9V，故與燈泡的額定電壓都不相等，所以不能正常發(fā)光，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了串聯電路的特點和電功率公式、歐姆定律的應用，知道燈泡的亮暗取決于實際功率的大小較關鍵，同時注意兩燈泡功率變化之間的關系．