現有兩個燈泡L1、L2,L1標有「6V、3W」字樣,L2沒有標記,實驗測得L2的電阻爲6Ω.將L1、L2串聯接在某一電路

題目:

現有兩個燈泡L1、L2,L1標有「6V、3W」字樣,L2沒有標記,實驗測得L2的電阻爲6Ω.將L1、L2串聯接在某一電路中,兩燈L1、L2均能正常發光(忽略溫度對電阻的影響),下列計算結果正確的是(  )
A. 該電路兩端的總電壓爲6V
B. 燈L2的額定功率爲3W
C. 相同時間內,燈L1、L2消耗的電能之比W1﹕W2=2﹕1
D. 相同時間內,燈L1、L2產生的熱量之比Q1﹕Q2=1﹕1

解答:

(1)由P=UI得:電路中的電流爲I=
P1
U1=
3W
6V=0.5A;
由歐姆定律得:L1的電阻爲R=
U1
I=
6V
0.5A=12Ω;
L2的額定電壓爲U2=IR2=0.5A×6Ω=3V,
串聯電路兩端的總電壓爲 U=U1+U2=6V+3V=9V,故A錯誤;
L2的額定功率爲P2=U2I=3V×0.5A=1.5W,故B錯誤;
(2)由P=
W
t得:
相同時間內兩燈泡消耗的電能之比爲 W1:W2=P1t:P2t=3W:1.5W=2:1,故C正確;
相同時間內兩燈泡產生的熱量之比爲 Q1:Q2=I2R1t:I2R2t=R1:R2=12Ω:6Ω=2:1,故D錯誤.
故選C.

試題解析:

(1)根據串聯電路處處電流進行分析,已知L1的額定功率和額定電壓,利用I=

P
U
和R=
U2
P
分別求出串聯電路中的電流和燈L1的電阻,再利用U=IR和P=UI分別求出L2的額定電壓和額定功率;
根據串聯電路兩端的電壓等於各部分電壓之和求出串聯電路兩端的電壓;
(2)已知兩燈泡的額定功率和工作的時間,利用W=Pt和Q=I2Rt分別求出兩燈泡消耗的電能之比和產生的熱量之比.

名師點評:

本題考點: 歐姆定律的變形公式;電功的計算;電功率的計算;焦耳定律的計算公式及其應用.
考點點評: 本題是一道電學綜合計算題,考查了串聯電路的特點以及歐姆定律、功率、電功、熱量的計算公式的應用情況;
熟記功率的定義式以及變形公式,並會根據具體情況選擇合適的計算公式;
知道電能和熱量的不同之處,即電能指電路消耗的電能,熱量指轉化爲熱量的電能.

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