如图甲所示电路中,电源电压恒定,R为电阻箱,小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示.将电阻箱的阻值调为R1=5Ω时,小灯泡恰能正常发光,电压表示数U1=2V.求:

发布时间:2020-08-10 22:02:14

如图甲所示电路中,电源电压恒定,R为电阻箱,小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示.将电阻箱的阻值调为R1=5Ω时,小灯泡恰能正常发光,电压表示数U1=2V.求:

(1)小灯泡的额定功率P0;
(2)电源电压U;
(3)若将电阻箱的阻值调为R2时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W,求R2的值.

网友回答

解:(1)∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I===0.4A,
由图象可知,灯泡两端的电压UL=2.5V,
∵灯泡正常发光,
∴灯泡的额定功率:
P0=ULI=2.5V×0.4A=1W;
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=UR+UL=2V+2.5V=4.5V;
(3)由图象可知,当电路中的电流I′=0.2A,UL′=0.5V时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W,
此时R2两端的电压:
U2=U-UL′=4.5V-0.5V=4V,
则R2===20Ω.
答:(1)小灯泡的额定功率为1W;
(2)电源电压为4.5V;
(3)若将电阻箱的阻值调为20Ω?时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W.
解析分析:由电路图可知,电阻箱与灯泡串联,电压表测电阻箱两端的电压.
(1)灯泡正常发光时的电流和额定电流相等,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,由图象读出灯泡的额定电压,利用P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(3)根据图象读出小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W时两端的电压和电路中的电流,利用串联电路的电压特点求出R2两端的电压,利用欧姆定律求出R2的值.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象得出小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W时两端的电压和电路中的电流.
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