Question

4．定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系如图所示，现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端，已知灯两端的电压为2V，下列判断正确的是（　　）

• A． 电路中的电流为0.24A
• B． 定值电阻的阻值是灯泡的3倍
• C． 定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2：1
• D． 通电2min，灯泡消耗的电能是180J

Answer 1

分析 定值电阻R与灯泡L串联接在电压恒为6V的电源两端，根据串联电路的电流特点和电压特点结合图象读出符合的电流与电压，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值与灯泡阻值的关系，根据P=UI求出它们实际功率之比，利用W=UIt求出通电2min灯泡消耗的电能．

解答 解：
定值电阻R与灯泡L串联接在电压恒为6V的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，灯两端的电压为2V，即U_L=2V，
所以由图象可知，当电路中的电流I=0.2A，U_R=4V，时符合，故A错误；
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻的阻值与灯泡阻值的比值：
$\frac{R}{{R}_{L}}$=$\frac{\frac{{U}_{R}}{I}}{\frac{{U}_{L}}{I}}$=$\frac{{U}_{R}}{{U}_{L}}$=$\frac{4V}{2V}$=$\frac{2}{1}$，即定值电阻的阻值是灯泡阻值的2倍，故B错误；
由P=UI可得，定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比：
$\frac{{P}_{R}}{{P}_{L}}$=$\frac{{U}_{R}I}{{U}_{L}I}$=$\frac{{U}_{R}}{{U}_{L}}$=$\frac{2}{1}$，故C正确；
通电2min灯泡消耗的电能：
W_L=U_LIt=2V×0.2A×2×60s=48J，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，关键是根据串联电路的特点和图象读出符合题意的电流与电压值．