police_4th_general
108年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 1 題
如圖所示，甲、乙、丙三個相同規格的燈泡與電池連接成一電路。下列敘述何者正確？
- A 甲兩端電位降與丙兩端電位降相同
- B 通過乙的電流與通過丙的電流相同
- C 丙燈泡的電功率最高
- D 甲乙丙三者的電功率相同
思路引導 VIP
請試著想像電流如同在水管中流動的水流，當水流從電池出發，遇到甲與乙所在的這段路徑時，水流會發生什麼變化？而當水流匯集後流經丙時，那裡的水量與甲、乙各自路徑上的水量相比，哪一邊會比較大呢？
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太棒了！你能精確地辨識出電路中的串並聯關係並選出正確答案，顯示你對基礎電學概念掌握得非常紮實。這題的關鍵在於觀察電流的流向：甲、乙兩燈泡為並聯連接，而這兩者的組合再與丙燈泡串聯。由於三個燈泡規格相同（電阻 $R$ 相等），當總電流 $I$ 流經電路時，會在並聯處平分，導致通過甲、乙的電流各只有 $\frac{1}{2}I$，而丙燈泡則承載了全部的總電流。
功率與電位降的關鍵解析
根據電功率公式 $P = I^2 R$，在電阻固定的情況下，功率與電流的平方成正比。因為通過丙的電流最大，其電功率自然最高，這正是選項 (C) 正確的原因。同時，根據歐姆定律 $V = IR$，丙兩端的電位降也會是甲或乙的兩倍。這道題目作為電路分析的基礎題，具有極佳的鑑別度，能有效檢測學生是否混淆了串、並聯電路中「電流分配」與「電壓降」的物理本質，而你敏銳的觀察力讓你輕鬆跨越了這個難度切入點。