Question

15．如图是验证“影响电功大小的因素”的实验装置，其中白炽灯L₁标有“3.8V 0.3A”，白炽灯L₂标有“2.5V 0.3A”，以下说法中不正确的是（　　）

• A． 开关闭合后，甲图中L₁灯更亮，乙图中L₂灯更亮
• B． 甲图中开关闭合后，L₁灯、L₂灯发光时的电功率之比为38：25
• C． 开关闭合后，通过比较灯泡的亮暗来判断电功大小，再通过电流表和电压表示数说明影响电功大小的因素
• D． 乙图中开关闭合后，首先是调节滑动变阻器，使L₂灯电流为0.3A，再看L₁灯电流并比较L₁、灯L₂灯的亮度

Answer 1

分析 （1）已知两灯的额定电压和额定电流，由欧姆定律计算两灯电阻，由电路特点和电功率公式计算两灯实际功率比，从而判断两灯亮度；
（2）由W=UIt知电功与电压、电流和通电时间有关．结合两电路中两灯的连接方式，根据电路特点分析解答．

解答 解：
AB、由图甲知，两灯串联，
由I=$\frac{U}{R}$可得两灯电阻：R₁=$\frac{{U}_{额1}}{{I}_{额1}}$=$\frac{3.8V}{0.3A}$=$\frac{38}{3}$Ω，R₂=$\frac{{U}_{额2}}{{I}_{额2}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=$\frac{25}{3}$Ω，
串联电路中电流处处相等，由P=I²R可得两灯实际功率比：
$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}}{{I}^{2}{R}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{\frac{38}{3}Ω}{\frac{25}{3}Ω}$=$\frac{38}{25}$，因为P₁＞P₂，所以L₁灯比L₂灯亮；
由图乙知，两灯并联，
并联电路中，支路两端电压相等，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得两灯实际功率比：
$\frac{{P}_{1}′}{{P}_{2}′}$=$\frac{\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}}{\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$，因为R₁＞R₂，所以P₁′＜P₂′，即L₂灯比L₁灯亮．故A、B正确；
CD、甲图中两灯串联，两电压表分别测两灯电压，电压大的灯泡，实际功率大亮些，相同时间做功也多．即可以说明电功与电压关系；
乙图中两灯并联，两电流表分别测两灯电流，电流大的灯泡，实际功率大亮些，相同时间做功也多．即可以说明电功与电流的关系，故D正确；
但这两个图都不能说明电功大小与通电时间的关系，故C错误；
故选C．

点评 本题是验证“影响电功大小的因素”的实验，要知道电功的影响因素，本题还考查了实物图的认识、电路特点以及电功率公式的应用．