Question

如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“6V  3W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持R不变，将L换成另一只标有“6V  2W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率为（ ）

A．大于2W
B．等于2W
C．小于2W
D．无法确定

Answer 1

【答案】分析：灯泡的实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的，所以要判断第二个小灯泡消耗的实际功率比2W大还是比2W小，我们就需要先判断出第二个小灯泡两端的实际电压比6V大还是比6V小，那么怎么才能判断出它两端的电压比6V大还是小呢？
本题中，R是定值电阻，先后有两个灯泡与R串联．第一个灯泡与R串联，灯泡分得的实际电压是6V（因为这个灯泡恰好正常发光）；第二个灯泡与R串联，这个灯泡能分多少电压呢？这就得看第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大还是小了．如果第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大，则就会造成第二次电路的总电阻比第一次电路的总电阻大，电路中的电流就比第一次电路的电流小，R两端的电压就比第一次R两端的电压小，于是就可以得出第二个灯泡分得的电压比第一个灯泡分得的电压多，反之亦然．
所以解答本题，我们还需要先算出这两个灯泡的电阻，算电阻可根据公式R=来计算．
解答：解：第一个灯泡的电阻：R_L===12Ω，
第二个灯泡的电阻：R_L′===18Ω，
因为第二个灯泡的电阻比第一个灯泡的电阻大，所以第二个灯泡与R串联后的总电阻比第一个灯泡与R串联后的总电阻大，则此时电路中的电流比前一次的电流小，电阻R两端的电压比前一次R两端的电压小，由此可知，第二个灯泡两端的电压比第一个灯泡两端的电压大．由于第一个灯泡正常发光，说明它两端的实际电压等于额定电压，即为6V，所以第二个灯泡两端的电压高于6V，则第二个灯泡两端的实际功率比额定功率大．
故选 A．
点评：本题与我们常见的一道题其实是类似的：滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器改变电阻时，分析电路中电流的变化情况、定值电阻和滑动变阻器两端电压变化情况．本题中虽然没有滑动变阻器，但在电路中先后串联阻值不同的灯泡，其实就相当于滑动变阻器，所以本题可以和我们常见的滑动变阻器与定值电阻串联的题型归为一类．
通过解答本题我们要有所收获：①在额定电压相同的情况下，电功率与电阻成反比；②串联电阻的分压能力与电阻的阻值大小有关，阻值大的电阻分压能力强．掌握了这两点，就可以帮助我们获得新的解题思路，就可以使问题变得简单化．