单选题
一个电阻两端的电压增大到原来的2倍,若通电时间相同,它消耗的电能就增加到原来的()倍
A
1/4
B
2
C
4
D
1/2
答案解析
正确答案:C
解析:
题目考查的是电能与电压之间的关系。
题干:一个电阻两端的电压增大到原来的2倍,若通电时间相同,它消耗的电能就增加到原来的( )倍。
选项:
A: 1/4
B: 2
C: 4
D: 1/2
正确答案:C
【解析】:
电阻消耗的电能可以用公式表示为:
W = P × t
其中,W 是电能,P 是电功率,t 是通电时间。
而电功率 P 在纯电阻电路中可表示为:
P = U² / R
其中,U 是电阻两端的电压,R 是电阻的阻值,保持不变。
因此,电能 W 可写为:
W = (U² / R) × t
当电压变为原来的2倍时,即新电压 U' = 2U,其他条件(R 和 t)不变,则新的电能 W' 为:
W' = ((2U)² / R) × t = (4U² / R) × t = 4 × (U² / R × t) = 4W
所以,电能增加到原来的4倍。
【核心知识点】:
1. 电能计算公式:W = P × t
2. 电功率在电阻电路中的表达式:P = U² / R(适用于已知电压和电阻的情况)
3. 当电压变化时,功率与电压的平方成正比,因此电能也随电压的平方变化。
注意:本题中虽然通电时间相同,但电能的变化取决于功率的变化,而功率与电压平方成正比。因此电压变为2倍,功率变为4倍,电能也变为4倍。
因此,正确答案是 C:4。
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