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问题:[单选题]

三盏灯泡L1(110V、100W)、L2(110V、40W)和L3(110V、25W),电源所能提供的电压为220V,在图示的四个电路中,能通过调节变阻器R使电路中各灯泡均能够正常发光且最省电的一种电路是:

A、

如图所示

B、

如图所示

C、

如图所示

D、

如图所示

参考答案: C

  参考解析

第一步:应用定理-------欧姆定律、串并联定律

第二步:题干解答
由于三盏灯泡耗电量固定,若想电路最省电,则需滑动变阻器R耗电最小。根据P=UI,电压相等时,电流越小,滑动变阻器R耗电越小。

A选项:三盏灯泡并联,若正常发光,三盏灯泡两端电压均为110V,滑动变阻器两端电压为110V。通过滑动变阻器电流I=I1+I2+I3。

B选项:L1、L2和滑动变阻器R并联,若正常发光,灯泡L3两端电压为110V。通过灯泡L3的电流I3=I1+I2+I,由于L3额定功率最小,所以L3正常工作时,电流I3最小,故等式I3=I1+I2+I不可能成立,B电路图无法让三盏灯都正常发光,排除。

C选项:L2、L3和滑动变阻器R并联,若正常发光,三盏灯泡两端电压均为110V,滑动变阻器两端电压为110V。通过灯泡L1的电流I1=I2+I3+I,可得I=I1-I2-I3。

D选项:电路相当于L3和滑动变阻器R、L1和L2分别并联后在串联,若正常发光,三盏灯泡两端电压均为为110V,滑动变阻器R两端电压为110V。干路电流i=I1+I2+I3+I,可得 I=I1+I2-I3。

A、C和D三个电路图中,滑动变阻器R两端电压均为110V,C中I最小,滑动变阻器消耗功率最小,电路总耗电最小。

故本题选C。
【2018-上海B-034】