Question

9．现有L₁为“12V 8W”和L₂为“6V 2W”的两盏电灯，把它们与“1A 20Ω”的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中（忽略灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（　　）

• A． 两灯丝电阻不同
• B． 两灯都变亮，且L₂首先正常发光
• C． 因为L₁的额定功率大，所以L₁比L₂更亮
• D． 当滑片P移到b端时，两灯恰好同时正常发光

Answer 1

分析 （1）由灯泡的铭牌求出两灯泡的额定电流，若两灯泡的额定电流相等则两灯泡可以同时正常发光，否则不能同时正常发光；根据欧姆定律分别求出两灯泡的电阻；
（2）根据串联电路的电流特点和P=I²R确定两灯泡实际功率之间的关系，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小比较两灯泡的亮暗；
（3）两灯泡电流的变化相同、电阻相同，根据P=I²R可知两灯功率变化的关系；
（4）根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P=I²R确定实际功率的变化和亮暗的变化，调节滑片，最先发光的灯泡是额定电流较小的一个．

解答 解：A、根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{8W}{12V}$=$\frac{2}{3}$，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{2W}{6V}$=$\frac{1}{3}$A，
根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{\frac{2}{3}A}$=18Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{\frac{1}{3}A}$=18Ω，则两灯丝电阻相同，故A错误；
B、开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据I=$\frac{U}{R}$可知：电流变大，两灯都变亮，由于I₂＜I₁，则首先达到L₂正常发光时的电流，所以L₂首先正常发光，故B正确；
C、由于串联电路中各处的电流相等，通过两灯丝的电流相同，两灯丝电阻也相同，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据P=I²R可知两灯泡的实际功率相等，所以亮度一样，故C错误；
D、当滑片P移到b端时，由两灯丝电阻相同和串联电路中各处的电流相等的特点，根据U=IR可知：两灯两端电压相等，为电源电压的一半，即为$\frac{1}{2}$×18V=9V，故与灯泡的额定电压都不相等，所以不能正常发光，故D错误．
故选B．

点评 本题考查了串联电路的特点和电功率公式、欧姆定律的应用，知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小较关键，同时注意两灯泡功率变化之间的关系．