灯泡灯丝的电阻不随温度发生变化,电源两端的电压保持不变,把灯泡接在电源上,它的电功率是90W,如果将此灯泡与一个电阻R(R>RL)串联后接在同一电源上,电阻R在10s

发布时间:2020-08-12 05:00:21

灯泡灯丝的电阻不随温度发生变化,电源两端的电压保持不变,把灯泡接在电源上,它的电功率是90W,如果将此灯泡与一个电阻R(R>RL)串联后接在同一电源上,电阻R在10s内消耗的电能为200J,此时灯泡的电功率为________W.

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解析分析:设电源的电压为U,根据P=表示出电源的电压;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路的电流,根据W=I2Rt表示出电阻R在10s内消耗的电能得出方程,解方程结合R>RL得出R与RL之间的关系,根据P=求出电阻R的电功率,根据串联电路的电流特点和P=I2R得出电阻R与灯泡电功率之间的关系,进一步求出此时灯泡的电功率.

解答:设电源的电压为U,根据P=可得电源的电压:
U2=PL额RL=90W×RL,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=,
电阻R在10s内消耗的电能:
WR=I2Rt=()2Rt=Rt=×R×10s=200J,
整理可得:2R2-5RRL+2RL2=0,
解得:R=2RL或R=RL,
∵R>RL,
∴R=RL,
电阻的电功率:
PR===20W,
∵串联电路中各处的电流相等,
===,
则PL=PR=×20W=10W.
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