专题训练(一) 灯泡的亮度问题

专题训练（一）[灯泡的亮度问题]专 题 概 述U 实＝U 额)―→P 实＝P 额―→额定功率大的灯泡亮（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P 额＝U 额2R R ＝U 额2P 额P 实＝U 实2R P 实＝（U 实U 额）2×P 额P 实P 额＝（U 实U 额）2Ｋ ►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 V40 W”的甲灯和标有“100 V60 W”的乙灯，在各自的额定电压下工作，则发光情况是（）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 V40 W”字样，乙标有“220 V25 W”字样，比较它们的亮度，下列说法正确的是（）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 V18 W”B.“12 V24 W”C.“9 V36 W”D.“6 V12 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，则关于两灯实际亮度的说法正确的是（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 V0.3 A”的小灯泡甲和规格为“3.8 V0.3 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8.2017·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是（）图1－ZT－1A.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 V12 W”和“12 V 6 W”的灯泡L1和L2（假设灯丝电阻不随温度改变），若将它们串联在某电源上，两灯都发光，下列说法正确的是（）A.灯L1比灯L2亮B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1C.通过灯L1和L2的电流之比为2∶1D.灯L1和L2的实际功率之比为1∶210.把标有“6 V9 W”的灯泡L1和“12 V36 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），则（）A.电源电压为18 VB.电路中电流为3 AC.两灯泡的总功率为27 WD.灯L2的实际功率等于灯L1的实际功率11.甲灯标有“36 V7.2 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），则（）A.两灯的实际功率之和等于12 WB.两灯的实际功率之和大于12 WC.灯泡L1比灯泡L2亮D.灯泡L2比灯泡L1亮图1－ZT－214.有“220 V100 W”“110 V100 W”和“36 V100 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 V100 W”的最亮B.“110 V100 W”的最亮C.“36 V100 W”的最亮D.三盏灯一样亮15.将“36 V27 W”的甲灯泡和“36 V18 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 V15 W”和“220 V 60 W”字样，两灯都发光时，若L1比L2亮，应闭合的开关为；若L2比L1亮，应闭合的开关为。

图1－ZT－317.灯泡L1标有“80 Ω0.1 A”字样，灯泡L2标有“20 Ω0.2 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.B4．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，则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．C6．C [解析] R 甲＝U 甲2P 甲＝（10 V ）25 W ＝20 Ω，R 乙＝U 乙2P 乙＝（6 V ）21.8 W ＝20 Ω，R 甲＝R 乙，又I 甲＝I 乙，由公式P ＝I 2R 可知，P 实甲＝P 实乙。

故选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 ＝U I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 ＝I 2R 可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，则乙灯泡较亮，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，L 2比L 1亮，所以L 2的实际功率比L 1的实际功率大，故D 错误；通过两灯泡的电流相等，且L 2的实际功率比L 1的实际功率大，由P ＝I 2R 可知，L 2的电阻比L 1的电阻大，故B 正确；由U ＝IR 知，L 2两端电压比L 1两端电压大，故C 错误。

故选B 。

9．D [解析] 标有“12 V 12 W ”的灯L 1，额定电压为12 V ，额定功率为12 W ，故它的电阻为R 1＝U 12P 1＝（12 V ）212 W＝12 Ω；标有“12 V 6 W ”的灯L 2，额定电压为12 V ，额定功率为6 W ，故它的电阻为R 2＝U 22P 2＝（12 V ）26 W＝24 Ω。

因串联电路中各处的电流都相等，故通过灯L 1和L 2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P 1P 2＝U 1U 2＝R 1R 2＝12 Ω24 Ω＝12，所以灯L 1的实际功率小于L 2的实际功率，灯L 1比灯L 2暗。

10．D [解析] 由P ＝UI 可得，两灯泡的额定电流分别为：I 1＝P 1U 1＝9 W 6 V ＝1.5 A ，I 2＝P 2U 2＝36 W 12 V ＝3 A ，所以电路中的电流是I ＝1.5 A ；两灯泡的电阻分别为：R 1＝U 1I 1＝6 V 1.5 A＝4 Ω，R 2＝U 2I 2＝12 V 3 A＝4 Ω。

电源的电压为U ＝I (R 1＋R 2)＝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 ＝I 2R 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＝P 甲U 甲＝7.2 W 3.6 V＝0.2 A ，I 乙＝P 乙U 乙＝1.2 W 12 V＝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 ＝U R变形可得甲灯泡的电阻：R 甲＝U 甲I 甲＝36 V 0.2 A＝180 Ω，此时甲灯泡的实际功率：P 甲′＝I 2R 甲＝(0.1 A)2×180 Ω＝1.8 W 。

乙灯泡的电阻：R 乙＝U 乙I 乙＝12 V 0.1 A＝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 ＝U 2R 变形可得，R 1＝U 2P 1＝（6 V ）26 W ＝6 Ω，R 2＝U 2P 2＝（6 V ）23 W ＝12 Ω；因为灯泡L 1和L 2串联，所以电路中的总电阻为R ＝R 1＋R 2＝6 Ω＋12 Ω＝18 Ω；电路中的电流为I ＝U R ＝6 V 18 Ω＝13 A ；P 1实＝I 2R 1＝(13 A)2×6 Ω≈0.67 W ，P 2实＝I 2R 2＝(13A)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.C15．12 8 甲16．S 2 S 1、S 3 [解析] 两灯泡的额定电压相等，额定功率关系为P 1＜P 2，由公式P ＝U 2R 的变形式R ＝U 2P可知，R 1＞R 2。

因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，L 1比L 2亮时，L 1的实际功率较大，由P ＝I 2R 可知，两灯泡应串联在电路中，即闭合开关S 2；当L 2比L 1亮时，由P ＝U 2R可知，两灯泡应并联在电路中，即闭合开关S 1、S 3。

17．(1)两只灯泡的额定电压分别为：U 1＝I 1R 1＝0.1 A ×80 Ω＝8 V ，U 2＝I 2R 2＝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，则电源电压：U ＝U 2＝4 V 。