如图所示,电源电压U不变,小灯泡标有“4V?2W”字样,当S接a时,R1与R2在相同时间内产生的热量之比为2:3,当S接b时,R2与L消耗的功率之比为2:1,此时电灯

发布时间:2020-08-06 14:48:21

如图所示,电源电压U不变,小灯泡标有“4V?2W”字样,当S接a时,R1与R2在相同时间内产生的热量之比为2:3,当S接b时,R2与L消耗的功率之比为2:1,此时电灯恰好正常发光.求:
(1)R1与R2的阻值;
(2)S分别接a、b时电压表的示数.

网友回答

解:(1)由题意可知,灯泡的额定电压为U=4V,额定功率P=2W;
则由P=可得:
RL===8Ω;
当S接a时,R1与R2并联,则由Q=I2Rt=可得:
==;
当S接b时,R2与L串联,同时L正常发光,则由P=I2R可得:
==.
则可得R2=16Ω??R1=24Ω.
(2)当S接b时,灯泡正常发光,故通过灯泡的电流I===0.5A;
则电源电压U=I(R2+RL)=0.5A×(16Ω+8Ω)=12V;
当s接a时,电压表并联在电源两端,故电压表示数为电源电压12V;
当s接b时,V示数U2=IR2=0.5A×16Ω=8?V.
答:(1)R1的阻值为24Ω,R2的阻值为16Ω;(2)S分别接a和b时,电压表的示数分别为12V和8V.
解析分析:(1)由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率,则由功率公式P=可得出灯泡的电阻; 当开关接a时,两电阻并联,则由焦耳定律可得出电阻之比;当开关接b时,灯泡与R2串联,则由串联电路的规律及功率公式P=I2R可得出电阻之比,则可知R2及R1的阻值;
(2)由S接b时,灯泡正常发光,则可知电路中电流,则由串联电路的规律可得出电源电压;当S接a时,电压表接在电源两端,故电压表示数为电源电压;当S接b时,电阻R2与灯泡串联,则由串联电路的电压规律可得出电压表的示数.

点评:本题考查功率公式、焦耳定律及电阻的串并联电路的规律,要求学生能正确根据开关的通断得出相应的电路,从而应用相关规律求解;同时应记住灯泡正常发光即工作在额定状态下.
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