Question

4．小科同学设计了一个串联电路如图所示，闭合开关S，两灯均能正常发光（灯丝电阻不变，电源电压不变）．灯L₁标有“6V 4W”字样，小明手边只有一个标有“6V 9W”字样的灯L₂，小明认为既然L₁、L₂的额定电压相同，必定可以用L₂换L₁．小明把灯泡换接后，闭合开关S，可能出现的现象是（　　）

• A． 灯L可能烧坏
• B． 灯L₂正常发光
• C． 灯L₂可能烧坏
• D． 电路的总功率将变小

Answer 1

分析 由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，L₁的额定功率大于L₂的功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$比较L₁和L₂的电阻关系，然后确定用L₂换L₁后电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡L两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知灯泡L₂两端的电压变化，最后根据P=UI判断电路总功率的变化．

解答 解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，两灯泡的额定功率P₁=4W＜P₂=9W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的变形式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，两灯泡的电阻关系为R₁＞R₂，
当用L₂换L₁后，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，
由U=IR可知，灯泡L两端的电压变大，大于6V，灯L可能烧坏，故A正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡L₂两端的电压变小，小于6V，不能正常发光，也不会烧坏，故BC错误；
由P=UI可知，灯泡L不烧坏时，电路的总功率变大，故D错误．
故选A．

点评 本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律和电功率公式的灵活应用，会比较用L₂换L₁后电路中总电阻的变化是关键．