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7.將標有“3V 3W”字樣的甲燈和“6V 6W”字樣的乙燈接入電路.若不考慮溫度對電阻的影響,則對兩燈接入電路后的結果有如下判斷:①兩燈串聯,當其中一燈消耗的功率是3W時,兩燈消耗的總功率是9W;②兩燈串聯后接到電壓為9V的電源兩端,兩燈均能正常發(fā)光;③兩燈并聯,當其中一燈消耗的功率是1.5W時,另一燈兩端的電壓為3V;④兩燈并聯后接到電壓為1.5V的電源兩端,甲、乙兩燈消耗的功率之比為2:1,其中判斷正確是( �。�
A.①③B.②③C.②④D.①④

分析 知道兩燈泡的額定電壓和額定功率,根據P=UI求出額定電流,根據歐姆定律求出兩燈泡的電阻.
①兩燈串聯,當甲燈泡消耗的功率為3W時,電路中的電流和額定電流相等,根據電阻的串聯和P=I2R求出兩燈消耗的總功率;當乙燈泡消耗的功率為3W時,根據P=I2R求出電路中的電流,再根據P=I2R求出兩燈消耗的總功率;
②兩燈泡的額定電流相等,兩燈串聯后正常發(fā)光時的電流和額定電流相等,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓;
③兩燈并聯,根據并聯電路的電壓特點分別求出兩燈泡消耗的功率是1.5W時另一個燈泡兩端的電壓;
④兩燈并聯后接到電壓為1.5V的電源兩端時,根據并聯電路的電壓特點和P=U2R求出甲、乙兩燈消耗的功率之比.

解答 解:由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:
I=PU=3W3V=1A,I=PU=6W6V=1A,
由I=UR可得,兩燈泡的電阻分別為:
R=UI=3V1A=3Ω,R=UI=6V1A=6Ω;
①兩燈串聯,當甲燈泡消耗的功率為3W時,電路中的電流為I=1A,
兩燈消耗的總功率:
P=I2(R+R)=(1A)2×(3Ω+6Ω)=9W,
當乙燈泡消耗的功率為3W時,由P=I2R可得,電路中的電流:
I=PR=\sqrt{\frac{3W}{6Ω}}=\frac{\sqrt{2}}{2}A,
兩燈消耗的總功率:
P=I2(R+R)=(\frac{\sqrt{2}}{2}A)2×(3Ω+6Ω)=4.5W,
綜上可知,①不正確;
②兩燈串聯后,正常發(fā)光時的電流均為1A,
則電源的電壓:
U=I(R+R)=1A×(3Ω+6Ω)=9V,故②正確;
③兩燈并聯,當甲消耗的功率是1.5W時,
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由P=\frac{{U}^{2}}{R}可得,乙燈泡兩端的電壓:
U′=U′=\sqrt{{P}_{甲}′{R}_{甲}}=\sqrt{1.5W×3Ω}=\frac{3\sqrt{2}}{2}V,
同理,當乙消耗的功率是1.5W時,甲燈泡兩端的電壓:
U′=U′=\sqrt{{P}_{乙}′{R}_{乙}}=\sqrt{1.5W×6Ω}=3V,
綜上可知,③不正確;
④兩燈并聯后接到電壓為1.5V的電源兩端時,
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,甲、乙兩燈消耗的功率之比:
\frac{{P}_{甲}′}{{P}_{乙}′}=\frac{\frac{{U}^{2}}{{R}_{甲}}}{\frac{{U}^{2}}{{R}_{乙}}}=\frac{{R}_{乙}}{{R}_{甲}}=\frac{6Ω}{3Ω}=\frac{2}{1},故④正確;
由以上可知,選項ABD錯誤,C正確.
故選C.

點評 本題考查了串并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,正確討論①③的兩種情況是關鍵.

練習冊系列答案
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(2)當電壓表示數為1V時,小燈泡在1min中內消耗的電能;
(3)燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器連入電路的阻值是其最大阻值的五分之一.求電源電壓?

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(2)如圖(甲)所示,小佳連接了一部分電路后又糾結了,請你在不改變他已經連接部分的前提下,再幫他連接完整(用筆畫線,注意導線間不要相互交叉);
(3)連接完整后,小佳按正確程序操作,閉合開關S,發(fā)現燈泡不亮,電流表指針偏轉明顯,而電壓表指針幾乎不動,仔細檢查,連接無誤.那么出現該狀況的原因應該是C(選填“A、B、C、D”)
A.電壓表內部斷路了    B.燈泡的燈絲斷了
C.燈座內部出現了短路  D.滑動變阻器的電阻線斷了
(4)在老師的指點下,小佳自己排除了故障,再閉合開關S,燈泡亮了,但發(fā)光很暗,觀察電壓表示數,僅有1.8V,這時小佳應將滑片P向A端(選填“A”或“B”)適當滑動;
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B.勻速搖動轉輪,燈泡的亮度不變
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