专项练习灯泡的亮度问题

专项练习灯泡的亮度问题

[灯泡的亮度问题]

U实＝U额)―→―→

〔2〕灯泡非正常发光〔额定电压相同〕

①两灯泡串联　　　　　　　　　　　　　②两灯泡并联

〔3〕额定电压、额定功率都不同

Ｋ

►类型一　额定功率和实际功率

1.灯泡的亮暗程度是由　　　　决定的，将同一灯泡接在不同电压下，没有发生变化的是灯泡的　　　　。〔均选填〝额定功率〞或〝实际功率〞〕

2.甲、乙两个家用灯泡，分别标有〝220 V　40 W〞和〝24 V　40 W〞字样，当它们在各自的电路中正常发光时〔　　〕

A.甲灯较亮

B.乙灯较亮

C.两灯一样亮

D.无法比较两灯的亮暗程度

3.让标有〝36 V　40 W〞的甲灯和标有〝100 V　60 W〞的乙灯，在各自的额定电压下工作，那么发光情况是〔　　〕

A.甲灯亮 B.乙灯亮

C.一样亮 D.无法确定

4.两盏灯泡，甲标有〝110 V　40 W〞字样，乙标有〝220 V　25 W〞字样，比较它们的亮度，以下说法正确的选项是〔　　〕

A.甲一定比乙亮

B.乙一定比甲亮

C.都正常工作时，甲比乙亮

D.都正常工作时，乙比甲亮

5.下面四盏灯分别接在6 V电压的电路中时，实际功率最大的是〔灯丝电阻不变〕〔　　〕

A.〝18 V　18 W〞 B.〝12 V　24 W〞

C.〝9 V　36 W〞 D.〝6 V　12 W〞

►类型二　串联电路中灯泡的亮度问题

6.一只标有〝10 V　5 W〞的甲灯和一只标有〝6 V　1.8 W〞的乙灯串联接入电路，两灯均能发光，那么关于两灯实际亮度的说法正确的选项是〔不计温度对灯丝电阻的影响〕〔　　〕

A.甲灯较亮 B.乙灯较亮

C.两灯亮度相同 D.以上三种情况均有可能

7.规格为〝2.5 V　0.3 A〞的小灯泡甲和规格为〝3.8 V　0.3 A〞的小灯泡乙串联在3 V的电源两端，哪只灯泡更亮〔灯丝电阻不变〕〔　　〕

A.乙灯泡更亮 B.两只灯泡一样亮

C.甲灯泡更亮 D.无法比较

8.2019·台州如图1－ZT－1所示是小柯连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮，关于该电路分析正确的选项是〔　　〕

图1－ZT－1

A.通过L2的电流比L1中的电流大

B.L2的电阻比L1的电阻大

C.L2两端电压比L1两端电压小

D.L2的实际功率比L1的实际功率小

9.分别标有〝12 V　12 W〞和〝12 V　6 W〞的灯泡L1和L2〔假设灯丝电阻不随温度改变〕，假设将它们串联在某电源上，两灯都发光，以下说法正确的选项是〔　　〕

A.灯L1比灯L2亮

B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1

C.通过灯L1和L2的电流之比为2∶1

D.灯L1和L2的实际功率之比为1∶2

10.把标有〝6 V　9 W〞的灯泡L1和〝12 V　36 W〞的灯泡L2串联后接在电源两端，其中一只灯泡正常发光，另一只没有达到额定功率〔不考虑灯丝电阻随温度的变化〕，那么〔　　〕

A.电源电压为18 V

B.电路中电流为3 A

C.两灯泡的总功率为27 W

D.灯L2的实际功率等于灯L1的实际功率

11.甲灯标有〝36 V　7.2 W〞字样，乙灯标有〝12 V　1.2 W〞字样。将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光，正常发光的是灯泡　　　　，电源电压是　　　　V，另一盏灯的实际功率是　　　　W。〔不考虑温度对灯丝电阻的影响〕

12.学习了电功率以后，某同学想知道决定灯泡亮度的是额定功率还是实际功率，他将〝6 V　6 W〞的灯泡L1和〝6 V　3 W〞的灯泡L2串联后接在6 V电源上，请你算一算：〔不考虑温度对灯丝电阻的影响〕

〔1〕串联后L1和L2的实际功率分别为多少？

〔2〕经过观察，发现串联后的L1、L2中，L2转亮，你认为决定灯泡亮度的是额定功率还是实际功率？

►类型三　并联电路中灯泡的亮度问题

13.如图1－ZT－2所示，将标有〝12 V　6 W〞的灯泡L1和〝6 V　6 W〞的灯泡L2并联后，接在6 V的电源上〔设灯丝电阻不变〕，那么〔　　〕

A.两灯的实际功率之和等于12 W

B.两灯的实际功率之和大于12 W

C.灯泡L1比灯泡L2亮

D.灯泡L2比灯泡L1亮

图1－ZT－2

14.有〝220 V　100 W〞〝110 V　100 W〞和〝36 V　100 W〞的三盏电灯，并联在36 V的电路中，试比较它们持续发光时的亮度〔　　〕

A.〝220 V　100 W〞的最亮

B.〝110 V　100 W〞的最亮

C.〝36 V　100 W〞的最亮

D.三盏灯一样亮

15.将〝36 V　27 W〞的甲灯泡和〝36 V　18 W〞的乙灯泡并联在电路中，电源电压为24 V，甲灯泡的实际功率为　　　　W，乙灯泡的实际功率为　　　　W，　　　　灯泡更亮一些。〔忽略温度对灯丝电阻的影响〕

16.在如图1－ZT－3所示的电路中，灯泡L1、L2上分别标有〝220 V　15 W〞和〝220 V　60 W〞字样，两灯都发光时，假设L1比L2亮，应闭合的开关为　　　　；假设L2比L1亮，应闭合的开关为　　　　。

图1－ZT－3

17.灯泡L1标有〝80 Ω　0.1 A〞字样，灯泡L2标有〝20 Ω　0.2 A〞字样，将它们并联接在某电源两端，在不损坏灯泡的情况下，恰使其中的一只小灯泡正常发光。求：〔灯丝电阻不变〕

〔1〕电源电压。

〔2〕此时干路中的电流。

详解详析

1．实际功率　额定功率

2．C　3.B

4．C　[解析] 甲标有〝110 V　40 W〞字样，表示该灯的额定电压为110 V，额定功率为40 W；乙标有〝220 V　25 W〞字样，表示该灯的额定电压为220 V，额定功率为25 W。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，因A、B两个选项中没有说明灯的工作状态，故甲、乙两灯的实际功率没法比较，所以不能确定甲、乙两灯的亮度，A、B两选项说法均错误。当灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率，那么比较额定功率即可比较灯泡的亮度，由题可知正常发光时，甲比乙亮，C选项说法正确，D选项说法错误。

5．C

6．C　[解析] R甲＝＝＝20 Ω，R乙＝＝＝20 Ω，R甲＝R乙，又I甲＝I乙，由公式P＝I2R可知，P实甲＝P实乙。应选C。

7．A　[解析] 由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电流相等，甲灯泡的额定电压小于乙灯泡的额定电压，由公式R＝可知，甲灯泡的电阻小于乙灯泡的电阻。两只小灯泡串联在3 V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝I2R可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，那么乙灯泡较亮，故A选项正确。

8．B　[解析] 由图可知，两个灯泡组成串联电路，串联电路中电流处处相等，所以通过两灯泡的电流相等，故A错误；灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，L2比L1亮，所以L2的实际功率比L1的实际功率大，故D错误；通过两灯泡的电流相等，且L2的实际功率比L1的实际功率大，由P＝I2R可知，L2的电阻比L1的电阻大，故B正确；由U＝IR知，L2两端电压比L1两端电压大，故C错误。应选B。

9．D　[解析] 标有〝12 V　12 W〞的灯L1，额定电压为12 V，额定功率为12 W，故它的电阻为R1＝＝＝12 Ω；标有〝12 V　6 W〞的灯L2，额定电压为12 V，额定功率为6 W，故它的电阻为R2＝＝＝24 Ω。因串联电路中各处的电流都相等，故通过灯L1和L2的电流之比为1∶1；在串联电路中，电功率、电压的分配与电阻成正比，即＝＝＝＝，所以灯L1的实际功率小于L2的实际功率，灯L1比灯L2暗。

10．D　[解析] 由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1＝＝＝1.5 A，I2＝＝＝3 A，所以电路中的电流是I＝1.5 A；两灯泡的电阻分别为：R1＝＝＝4 Ω，R2＝＝＝4 Ω。电源的电压为U＝I(R1＋R2)＝1.5 A×(4 Ω＋4 Ω)＝12 V；两灯泡的总功率为P＝UI＝12 V×1.5 A＝18 W；因串联电路中各处的电流相等，且两灯泡的电阻相等，由P＝I2R可知两灯泡的实际功率相等。只有D选项正确。

11．乙　30　1.8

[解析] 根据电功率公式P＝UI变形可得两灯泡的额定电流分别为：I甲＝＝＝0.2 A，I乙＝＝＝0.1 A；因为串联电路中各处的电流相等，所以两灯泡串联时，电路中的最大电流为I＝I乙＝0.1 A，即灯泡乙正常发光；由I＝变形可得甲灯泡的电阻：R甲＝＝＝180 Ω，此时甲灯泡的实际功率：P甲′＝I2R甲＝(0.1 A)2×180 Ω＝1.8 W。乙灯泡的电阻：R乙＝＝＝120 Ω，电源电压为U＝I(R甲＋R乙)＝0.1 A×(180 Ω＋120 Ω)＝30 V。

12．(1)由电功率公式P＝变形可得，R1＝＝＝6 Ω，R2＝＝＝12 Ω；因为灯泡L1和L2串联，所以电路中的总电阻为R＝R1＋R2＝6 Ω＋12 Ω＝18 Ω；电路中的电流为I＝＝＝ A；P1实＝I2R1＝( A)2×6 Ω≈0.67 W，P2实＝I2R2＝( A)2×12 Ω≈1.33 W。

(2)灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，与灯泡的额定功率无关。

13．D　14.C

15．12　8　甲

16．S2　S1、S3　[解析] 两灯泡的额定电压相等，额定功率关系为P1＜P2，由公式P＝的变形式R＝可知，R1＞R2。因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，L1比L2亮时，L1的实际功率较大，由P＝I2R可知，两灯泡应串联在电路中，即闭合开关S2；当L2比L1亮时，由P＝可知，两灯泡应并联在电路中，即闭合开关S1、S3。

17．(1)两只灯泡的额定电压分别为：

U1＝I1R1＝0.1 A×80 Ω＝8 V，

U2＝I2R2＝0.2 A×20 Ω＝4 V，

要求两只灯泡并联，并且在不损坏灯泡的情况下，一只灯泡正常发光，

那么电源电压：U＝U2＝4 V。

(2)两只灯泡并联的总电阻：

R＝＝＝16 Ω，

干路中电流：I＝＝＝0.25 A。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/cea510f7590216fc700abb68a98271fe910eafa3.html