下图所示,A、B两灯,额定电压110V,额定功率分别为100W和40W,接在220V的电路中,欲使灯正常发光,且电路中消耗的功率最小,应是以下哪一种接法A.B.C.D.
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B解析分析:(1)根据串联电路各处电流相等特点可知,电压相等时,电阻也要相等.(2)已知电源电压相等,根据公式P=可知,电路中电阻越大.消耗的功率就越小,先根据公式R=分别求出灯泡A和灯泡B的电阻,再求出B图总电阻和D图总电阻,进行比较,即可得出结论.解答:根据公式P=可知,灯泡A的电阻RA===121Ω,灯泡B的电阻RB===302.5Ω.A、图是灯泡A和灯泡B串联,然后接到220V的电源上,根据串联电路的分压特点可知灯泡B两端的电压大于110V,所以不能正常工作,故A不正确;B、图是灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻R并联后和灯泡A的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;可以使灯泡A和灯泡B正常工作;所以R总=2RA=2×121Ω=242Ω;C、图是灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作,故C不正确D、是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等;由公式=+得灯泡B和灯泡A并联后的电阻R≈86.4Ω,故D图的总电阻为R总=2R=2×86.4Ω=172.8Ω;根据公式P=可知,电路电阻越大.消耗的功率就越小,比较B图和D图可知,B图的总电阻大,消耗的功率最小,故选B.点评:本题考查电功率的计算和串、并联电路电阻的计算,关键是电功率公式及其变形的灵活运用,重点知道串联电路总电阻大于任何一个串联的电阻,并联电路的总电阻小于任何一个并联的电阻.