Question

小明有“110V，25W”和“110V，60W”的燈泡各一只，可是家用的電源電壓是220V．采用如下圖所示的連接方式接入220V的電源上，能使兩燈均能正常發(fā)光的最佳方案是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知，電壓相等時(shí)，電阻也要相等．
（2）已知電源電壓相等，根據(jù)公式P=可知，電路中電阻越大，消耗的功率就越小，先根據(jù)公式R=分別求出兩只燈泡的電阻，再求出A、B、C、D圖總電阻進(jìn)行比較，即可得出結(jié)論．
解答：解：根據(jù)公式P=可知，“110V，25W”的燈泡的電阻R_A===484Ω，“110V，60W”燈泡的電阻R_B===201.7Ω．
A、圖是燈泡A和燈泡B并聯(lián)后又與電阻R串聯(lián)，燈泡要想正常工作，必須滿(mǎn)足燈泡A與燈泡B并聯(lián)后和電阻R的阻值相等；由公式 =+得燈泡A和燈泡B并聯(lián)后的電阻R≈142.4Ω，故A圖的總電阻為R_總=2R=2×142.4Ω=284.8Ω；
B、圖是燈泡A、燈泡B和電阻串聯(lián)，然后接到220V的電源上，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知兩燈泡兩端的電壓都小于110V，所以不能正常工作，故B不正確；
C、圖是燈泡B和電阻R并聯(lián)后又和燈泡A串聯(lián)，燈泡要想正常工作，必須滿(mǎn)足燈泡B與電阻R并聯(lián)后和燈泡A的電阻相等；但并聯(lián)電路中，電阻越并越小，小于任何一個(gè)分電阻，所以此電路中燈泡A和燈泡B也不能正常工作，故C不正確；
D、圖是燈泡A和電阻R并聯(lián)后又和燈泡B串聯(lián)，燈泡要想正常工作，必須滿(mǎn)足燈泡A與電阻R并聯(lián)后和燈泡B的電阻相等；串聯(lián)電路，電阻越串越大；可以使燈泡A和燈泡B正常工作；所以R_總=2R_B=2×201.7Ω=403.4Ω．
根據(jù)公式P=可知，電路電阻越大．消耗的功率就越小，比較A圖和D圖，都能使燈正常發(fā)光，但是D圖的總電阻大，消耗的功率最小，是最佳方案．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電功率的計(jì)算和串、并聯(lián)電路電阻的計(jì)算，關(guān)鍵是電功率公式及其變形的靈活運(yùn)用，重點(diǎn)知道串聯(lián)電路總電阻大于任何一個(gè)串聯(lián)的電阻，并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)并聯(lián)的電阻．