Question

16．标有“12V 6W”的灯泡L₁和标有“6V 6W”的灯泡L₂，忽略灯丝电阻变化，下列情况中说法正确的是（　　）

• A． 并联接在6V的电源上，两灯的总功率为12W
• B． 并联接在6V的电源上，灯泡L₂比灯泡L₁亮
• C． 串联接在12V的电源上，两灯的总功率等于12W
• D． 串联接在15V的电源上，灯泡L₁正常发光

Answer 1

分析 （1）首先根据并联电路电压特点得出两灯的实际电压，进而与额定电压进行比较得出两灯的实际功率从而求出总功率；
（2）灯泡亮度决定于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮；反之越暗；
（3）知道两灯泡的额定电压和额定功率，利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出两灯泡电阻，进而求出总电阻，又知道电源电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出两灯的总功率；
（4）知道电源电压和总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，然后利用U=IR求出灯泡L₁的实际电压，从而判断灯泡L₁能否正常发光．

解答 解：A、因为灯泡L₁和L₂并联，根据并联电路中各并联支路两端的电压都相等可知，
两个灯泡的实际电压U₁=U₂=U=6V，
又因为此时U₁＜U_1额，而灯丝电阻不变，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡L₁的实际功率：
P₁＜P_1额=6W，即P₁＜6W；
而U₂=U_2额，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡L₂的实际功率：
P₂=P_2额=6W，
则两灯的总功率P=P₁+P₂＜6W+6W=12W，故A错误；
B、因为灯泡的亮度是由实际功率决定的，
而两灯泡的实际功率P₁＜P₂，
所以并联接在6V的电源上，灯泡L₂比灯泡L₁亮，故B正确；
C、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡L₁的电阻：
R₁=$\frac{{U}_{1额}^{2}}{{P}_{1额}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6W}$=24Ω，
灯泡L₂的电阻：
R₂=$\frac{{U}_{2额}^{2}}{{P}_{2额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
电路总电阻R=R₁+R₂=24Ω+6Ω=30Ω，
则两灯的总功率：
P_总=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（12V）^{2}}{30Ω}$=4.8W，故C错误；
D、当两灯串联接在15V的电源上时，电路中的电流：
I′=$\frac{U′}{R}$=$\frac{15V}{30Ω}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$得，灯泡L1两端的电压：
U_1实=I′R₁=0.5A×24Ω=12V，
因为U_1实=U_1额=12V，所以灯泡L₁正常发光，故D正确．
故选：BD．

点评 本题考查了串、并联电路的特点及电功率公式的灵活应用等知识，关键是公式及其变形式的灵活运用，并会根据具体情况选择合适的计算公式，同时还要知道小灯泡的亮度是由实际功率决定的，具有一定的综合性，难度较大．