题目内容

如图,电源电压为10V,R0=12Ω,现将下列四个灯泡分别接入a、b之间,其中最亮的是(  )
分析:知道灯泡两端的额定电压和额定功率,根据P=
U2
R
求出各灯泡的电阻;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出灯泡的电功率,根据数学知识判断灯泡的最大功率,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小结合选项得出答案.
解答:解:根据P=
U2
R
可得,各灯泡的电阻分别为:
R1=
U2
P1
=
(6V)2
1W
=36Ω,R2=
U2
P2
=
(6V)2
2W
=18Ω,R3=
U2
P3
=
(6V)2
3W
=12Ω,R4=
U2
P4
=
(6V)2
4W
=9Ω,
由电路图可知,灯泡与R0串联,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=
U
R0+RL
=
10V
12Ω+RL

灯泡的实际功率:
PL=I2RL=(
10V
12Ω+RL
)×RL=
(10V)2
(12Ω+RL)2
RL
=
(10V)2
(RL-12Ω)2
RL
+48Ω

当RL=12Ω时,灯泡的实际功率最大,
∵灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
∴“6V 3W”灯泡最亮.
故选C.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是会分析灯泡的电功率与灯泡电阻之间的关系,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
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