Question

18．（1）現(xiàn)有兩只普通燈泡分別標有“220V  40W”和“220V  100W”字樣，當并聯(lián)接在照明電路上時它們的實際功率的值分別是P₁和P₂，總功率值是P₃，當串聯(lián)在照明電路上時它們的實際功率的值分別是P₄和P₅，總功率值是P₆，試把6個功率值按從大到小的順序排列P₅＜P₄＜P₆＜P₁＜P₂＜P₃．
（2）在“汶川大地震”中，救援人員用雷達式、熱紅外等多種生命探測儀搜救被困的同胞．其中雷達式生命探測儀是利用電磁波工作的，它發(fā)射的電磁波在空氣中傳播速度約為3×10⁸m/s．

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，可利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$判斷兩個電燈燈絲電阻的大小關系；
當兩燈并聯(lián)時，都在額定電壓下工作，其功率等于額定功率，可以知道P₁、P₂和P₃的大小關系；
當兩燈串聯(lián)時，由公式P=I²R可以比較實際功率P₄、P₅和P₆的大小關系，再由電路的電阻特點和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷P₆和P₁的關系，從而得到結果．
（2）電磁波在真空和空氣中的速度基本相等．

解答 解：
（1）當兩燈并聯(lián)接在220V的照明電路上時，由并聯(lián)電路電壓特點知：U=U₁=U₂=220V，
此時的實際功率都等于額定功率，P₁=40W，P₂=100W，所以：P₁＜P₂，
且：P₃=P₁+P₂，所以P₃＞P₂，
已知燈泡銘牌可知，U_1額=220V，P_1額=40W，U_2額=220V，P_2額=100W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，兩燈泡額定電壓相同，
P_1額＜P_2額，所以R₁＞R₂，
當兩燈串聯(lián)接在220V的照明電路上時，電流處處相等，所以I₁′=I₂′，
因為R₁＞R₂，由公式P=I²R可知，P₄＞P₅；
由并聯(lián)電路中電壓特點知：U=U₁′+U₂′，
P₄=$\frac{{U}_{1}{′}^{2}}{{R}_{1}}$，而P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$，因為U₁′＜U，且R₁＞R₂，所以P₄＜P₂；
P₆=P₄+P₅=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$，而P₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$，所以P₆＜P₁，P₆＞P₄
綜上所述6個功率值按從大到小的順序排列為：P₅＜P₄＜P₆＜P₁＜P₂＜P₃；
（2）電磁波在空氣中的速度為3×10⁵km/s=3×10⁸m/s；
故答案為：（1）P₅＜P₄＜P₆＜P₁＜P₂＜P₃；（2）3×10⁸．

點評 知道串聯(lián)電路電流的特點，以及并聯(lián)電路電壓的特點，并且能夠熟練應用功率公式進行計算．區(qū)分：實際電壓、實際功率、額定電壓和額定功率四個概念，會選用P=I²R=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析比較電阻串聯(lián)時的電功率大小關系．