单选题
150、额定电压为220V的灯泡接在110V电源上,灯泡的功率是原来的( )倍。
A
2;
B
4;
C
1/2;
D
1/4;
答案解析
正确答案:D
解析:
本题考查电功率与电压之间的关系,核心知识点是纯电阻电路中电功率的计算公式。
灯泡可视为纯电阻性负载,其功率公式为:
P = U² / R
其中:
- P 为实际消耗功率;
- U 为灯泡两端的实际电压;
- R 为灯泡的电阻(在温度变化不大时可视为恒定)。
题干中,灯泡额定电压为220 V,即在220 V下正常工作,此时功率为额定功率:
P₀ = (220)² / R
当接在110 V电源上时,电阻R不变(忽略灯丝温度降低对电阻的微小影响,中学物理通常按恒阻处理),此时实际功率为:
P = (110)² / R
计算功率比值:
P / P₀ = [(110)² / R] / [(220)² / R] = (110)² / (220)² = (110 / 220)² = (1/2)² = 1/4
因此,灯泡的实际功率是原来的1/4倍。
选项分析:
A: 2 —— 错误,误认为功率与电压成正比(实际是与电压平方成正比);
B: 4 —— 错误,混淆了电压减半导致功率增大的方向;
C: 1/2 —— 错误,误用线性关系 P ∝ U,忽略了平方关系;
D: 1/4 —— 正确,符合 P ∝ U² 的规律。
结论:正确答案为 D。
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