判断题
279>10V,25W的灯泡可以和110V,60W的灯泡串联接在220V的电源上使用。
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考察的是串联电路中电压分配与额定功率、电阻之间的关系。我们需要通过计算两个灯泡的电阻,进而分析它们在220V电源串联时的实际电压是否超过额定电压。
### 1. 计算灯泡的电阻
根据公式 $P = \frac{U^2}{R}$,可得电阻计算公式 $R = \frac{U^2}{P}$。
* **灯泡1 ($L_1$):**
* 额定电压 $U_1 = 110\text{V}$(注:题目中“279>10V”应为OCR识别错误或排版错误,结合常识及对比灯泡参数,通常此类对比题为两个110V灯泡或类似规格。但即便假设它是其他电压,核心逻辑在于**电阻匹配**。若按常见题型推断,此处极可能是指 **110V, 25W** 的灯泡,因为如果是220V或其他电压,通常会明确写出。让我们先假设它是 **110V, 25W** 来进行标准推导,这也是此类经典错题的原型。如果原题确实是其他电压,逻辑依然相同:比较电阻。)
* *修正推断*:观察题目“279>10V”,这很可能是 **110V** 的乱码。让我们按 **110V, 25W** 和 **110V, 60W** 这两个经典参数来分析,或者按题目字面意思若第一个灯泡额定电压不是110V,结论可能不同。但通常这类判断题的陷阱在于**功率不同导致电阻不同,从而分压不同**。
* 假设 $L_1$ 为 $110\text{V}, 25\text{W}$:
$$R_1 = \frac{110^2}{25} = \frac{12100}{25} = 484\,\Omega$$
* 假设 $L_2$ 为 $110\text{V}, 60\text{W}$:
$$R_2 = \frac{110^2}{60} = \frac{12100}{60} \approx 201.7\,\Omega$$
*(注:即使第一个灯泡是其他规格,只要它的电阻与第二个灯泡不相等,串联在220V上就无法同时正常工作。关键在于看是否“可以使用”,即是否会被烧坏。)*
### 2. 分析串联电路的电压分配
当两个灯泡串联接在 $U_{total} = 220\text{V}$ 的电源上时,电路中的电流 $I$ 处处相等。根据欧姆定律 $U = IR$,电压与电阻成正比。
* 总电阻 $R_{total} = R_1 + R_2 = 484 + 201.7 = 685.7\,\Omega$
* 电路电流 $I = \frac{220}{685.7} \approx 0.32\,\text{A}$
此时,每个灯泡两端的实际电压为:
* **灯泡1 ($L_1$) 的实际电压:**
$$U_{1实际} = I \times R_1 \approx 0.32 \times 484 \approx 155\,\text{V}$$
* **灯泡2 ($L_2$) 的实际电压:**
$$U_{2实际} = I \times R_2 \approx 0.32 \times 201.7 \approx 65\,\text{V}$$
### 3. 判断结果
* **灯泡1 ($110\text{V}, 25\text{W}$)**:其额定电压为 $110\text{V}$,但实际承受的电压约为 **$155\text{V}$**。
* 因为 $155\text{V} > 110\text{V}$,**灯泡1会被烧毁**。
* **灯泡2 ($110\text{V}, 60\text{W}$)**:其额定电压为 $110\text{V}$,但实际承受的电压约为 **$65\text{V}$**。
* 因为 $65\text{V} < 110\text{V}$,灯泡2发光暗淡,不会烧毁,但整个电路因灯泡1烧毁而断路。
### 4. 核心原理总结
只有当两个灯泡的**电阻相等**时,它们在串联电路中才会平分220V的电压(各得110V),从而都能正常发光。
* 由 $R = \frac{U^2}{P}$ 可知,在额定电压相同(均为110V)的情况下,**功率越小,电阻越大**。
* 25W灯泡的电阻远大于60W灯泡的电阻。
* 串联分压时,电阻大的分得的电压多。因此,25W灯泡分得的电压远超过110V,导致烧毁。
### 结论
由于两个灯泡功率不同导致电阻不同,串联后电压分配不均,额定功率小(电阻大)的灯泡会因过压而烧毁,因此不能这样使用。
答案:**错误**
相关知识点:
两灯泡不可串联在220V上
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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