在如图所示的电路中,电源电压不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L上标有12V?24W字样,S1处于闭合状态.当开关S2处于两个状态时,灯泡的实际功率均不超其额定功率,电

发布时间:2020-08-11 05:17:01

在如图所示的电路中,电源电压不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L上标有12V?24W字样,S1处于闭合状态.当开关S2处于两个状态时,灯泡的实际功率均不超其额定功率,电压表V1的两次示数之比为2:1,电压表V2的两次示数之比为5:4,已知开关在某个状态中,灯泡L正常发光.
求:(1)灯泡L正常发光的电阻
(2)电源电压.

网友回答

解:
(1)由P=UI,I=得:P=
RL===6Ω.
(2)开关S1闭合后,当开关S2断开时,电路图如甲所示,当开关S2闭合时,电路图如乙所示.
设电压表V1两次示数分别是U1和U1′,电压表V2两次示数分别是U2和U2′,
∵根据欧姆定律推导可得:U1=I1R1,U1′=I2R1
∴===
又∵U2=I1(R?L+R2),U2′=I2RL
∴===×

根据电源电压不变可得:I1(R1+R2+RL)=I2(R1+RL)

根据题意,开关S2闭合时,灯泡正常发光,

如图乙,∵IL=I总



解得:U=18V.
答:(1)灯泡L正常发光的电阻是6Ω;
(2)电源电压是18V.
解析分析:正确解答本题的前提是分析好电路连接情况,R1、L、R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测L和R2的电压,开关S开与R2并联,起到对R2短路的作用.本题涉及两种情境,分别是开关S2断开和闭合.当开关S2断开时三个用电器串联,当开关S2闭合时,只有R1和L串联.
(1)题中已知灯泡的额定电压和额定功率,可以根据RL=算出灯泡的电阻;
(2)根据对欧姆定律导出式U=IR的理解,电压表的两次示数之比等于两次电路的电流乘以电阻的比,得出需要的比例关系.
第二种情境时用电器串联少一个,灯泡两端的电压大一些,依题意可知此时灯泡正常工作.

点评:本题综合性较强,考查的知识联系也较多.首先要会分析电路的连接情况,即串并联情况、短路情况、电表的测量范围等;会灵活运用欧姆定律及其推导式;熟练串联电路的电流规律、电压规律、电阻规律;并且数学比例计算能力要过关.
已知额定电压和额定功率时,常见到求到流求电阻的方法为:I=,R=.
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