Question

小明有“110V，25W”和“110V，60W”的灯泡各一只，可是家用的电源电压是220V．采用如下图所示的连接方式接入220V的电源上，能使两灯均能正常发光的最佳方案是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer

（1）根据串联电路电阻的分压特点可知，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=分别求出两只灯泡的电阻，再求出A、B、C、D图总电阻进行比较，即可得出结论．
【解析】
根据公式P=可知，“110V，25W”的灯泡的电阻RA===484Ω，“110V，60W”灯泡的电阻RB===201.7Ω．
A、图是灯泡A和灯泡B并联后又与电阻R串联，灯泡要想正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和电阻R的阻值相等；由公式 =+得灯泡A和灯泡B并联后的电阻R≈142.4Ω，故A图的总电阻为R总=2R=2×142.4Ω=284.8Ω；
B、图是灯泡A、灯泡B和电阻串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知两灯泡两端的电压都小于110V，所以不能正常工作，故B不正确；
C、图是灯泡B和电阻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与电阻R并联后和灯泡A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、图是灯泡A和电阻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与电阻R并联后和灯泡B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=2RB=2×201.7Ω=403.4Ω．
根据公式P=可知，电路电阻越大．消耗的功率就越小，比较A图和D图，都能使灯正常发光，但是D图的总电阻大，消耗的功率最小，是最佳方案．
故选D．