单选题
为使某一电炉的功率减小到原来的一半,则应使()。
A
电压减半
B
电压加倍
C
电阻减半
D
电阻加倍
答案解析
正确答案:D
解析:
要解决这个问题,我们需要利用电功率的计算公式。对于纯电阻电路(如电炉),电功率 $P$、电压 $U$ 和电阻 $R$ 之间的关系由以下公式给出:
$$ P = \frac{U^2}{R} $$
题目要求使电炉的功率减小到原来的一半,即新的功率 $P'$ 应满足:
$$ P' = \frac{1}{2}P $$
我们逐一分析各个选项对功率的影响:
**A. 电压减半**
如果电压变为原来的一半,即 $U' = \frac{1}{2}U$,而电阻 $R$ 保持不变,则新的功率 $P'$ 为:
$$ P' = \frac{(U')^2}{R} = \frac{(\frac{1}{2}U)^2}{R} = \frac{\frac{1}{4}U^2}{R} = \frac{1}{4} \cdot \frac{U^2}{R} = \frac{1}{4}P $$
此时功率变为原来的四分之一,不符合题意。
**B. 电压加倍**
如果电压变为原来的两倍,即 $U' = 2U$,而电阻 $R$ 保持不变,则新的功率 $P'$ 为:
$$ P' = \frac{(2U)^2}{R} = \frac{4U^2}{R} = 4P $$
此时功率变为原来的四倍,不符合题意。
**C. 电阻减半**
如果电阻变为原来的一半,即 $R' = \frac{1}{2}R$,而电压 $U$ 保持不变,则新的功率 $P'$ 为:
$$ P' = \frac{U^2}{R'} = \frac{U^2}{\frac{1}{2}R} = 2 \cdot \frac{U^2}{R} = 2P $$
此时功率变为原来的两倍,不符合题意。
**D. 电阻加倍**
如果电阻变为原来的两倍,即 $R' = 2R$,而电压 $U$ 保持不变,则新的功率 $P'$ 为:
$$ P' = \frac{U^2}{R'} = \frac{U^2}{2R} = \frac{1}{2} \cdot \frac{U^2}{R} = \frac{1}{2}P $$
此时功率恰好减小到原来的一半,符合题意。
综上所述,要使电炉的功率减小到原来的一半,在电压不变的情况下,应使电阻加倍。
故正确答案为 **D**。
题目纠错
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