Question

4．小东家有“PZ220-60”和”PZ220-15”的灯泡各一个，将它们串联在照明电路上消耗的功率分别为P₁和P₂，现将两只灯泡并联后再接入照明电路，此时它们消耗的电功率分别为P₃和P₄，则消耗的电功率从小到大排列顺序正确的是（　　）

• A． P₁＜P₂＜P₄＜P₃
• B． P₁＜P₄＜P₃＜P₂
• C． P₄＜P₂＜P₁＜P₃
• D． P₃＜P₁＜P₄＜P₂

Answer 1

分析 已知灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$判断两个电灯灯丝电阻的大小关系；
当两灯并联时，都在额定电压下工作，其功率等于额定功率，可以知道P₁和P₂的大小关系；
当两灯串联时，由公式P=I²R可以比较实际功率P₃、P₄的大小关系；
结合起来可以得出答案．

解答 解：因为U_1额=220V，P_1额=60W，U_2额=220V，P_2额=15W，
由公式R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$可知，R₁＜R₂；
当两灯串联接在220V的照明电路上时，I₁=I₂，
由公式P=I²R可知，P₁＜P₂，
当两灯并联接在220V的照明电路上时，实际电压都等于额定电压，
此时的实际功率都等于额定功率，P₃=60W，P₄=15W；
所以P₃＞P₄，
而串联时U_实＜220V，
所以P₂＜P₄=15W，
从而可知P₁＜P₂＜P₄，
所以P₁＜P₂＜P₄＜P₃．
故选A．

点评 知道串联电路电流的特点，以及并联电路电压的特点，并且能够熟练应用功率公式进行计算．区分：实际电压、实际功率、额定电压和额定功率四个概念，会选用P=I²R分析比较电阻串联时的电功率大小关系．