Question

2．在探究电功的实验中，小明连接了如图所示的电路，L₁和L₂的规格分别为“6V 2W”和“3V 1W”，闭合开关移动滑片至适当位置后，小明发现L₁比L₂亮，且V₁和V₂的示数分别为4.2V和2.8V，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 如向右移动滑片，两灯均会变暗，两表示数之和不变
• B． 如果将两灯并联接在合适的电源上，L₂将比L₁亮
• C． 两灯的实际功率之比为2：1
• D． 通过本实验可得出电流与通电时间相同时，电功与电压成正比的关系

Answer 1

分析 由图L₁、L₂、滑动变阻器串联，电压表V₁和V₂分别测L₁和L₂的电压．
（1）根据串联电路特点和欧姆定律，分析滑片右移时两灯亮度和电压表示数变化情况；
（2）根据串联电路电流特点和P=UI计算两灯实际功率比的大小；
（3）判断两灯电阻关系，根据并联电路的功率与电阻关系判断灯泡亮度关系；
（4）实验中电流通过灯泡做功多少未知，所以不能得出此结论．

解答 解：由图L₁、L₂、滑动变阻器串联，电压表V₁和V₂分别测L₁和L₂的电压．
（1）滑片右移，变阻器连入阻值变大，根据串联电路的分压原理可知，变阻器分压增大，所以两灯电压和减小，即两表示数和减小；且两灯电流变小，根据P=UI可知，灯泡实际功率变小，灯变暗．故A错误；
（2）闭合开关移动滑片至适当位置后，小明发现L₁比L₂亮，且V₁和V₂的示数分别为4.2V和2.8V，I=I₁=I₂，
根据P=UI，两灯的实际功率比：$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{U}_{1}I}{{U}_{2}I}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{4.2V}{2.8V}$=$\frac{3}{2}$，故C错误；
（3）由（2），根据R=$\frac{U}{I}$可知，R₁＞R₂，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，两灯并联时：$\frac{{P}_{1}′}{{P}_{2}′}$=$\frac{\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}}{\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$，所以P₁′＜P₂′，灯泡的亮度取决于实际功率，所以L₂将比L₁亮，B正确；
（4）由题只知道两灯的电压，电流通过两灯做功未知，所以不能由实验直接得到电功与电压成正比的结论．故D
错误．
故选B．

点评 本题考查串联、并联电路特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是正确分析电路结构，知道灯泡亮度取决于其实际功率的大小．