如圖所示電路,電源兩端電壓不變,燈絲電阻不變.當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,電阻R1消耗的電功率為0.1W.只閉合開關(guān)S1時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,電流表的示數(shù)為0.2A.只閉合開關(guān)S2時(shí),電阻R1消耗的電功率為3.6W.兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí),燈L正常發(fā)光.已知U1:U2=1:2,求:
(1)電阻R2的阻值;
(2)燈L的額定電功率.

解:當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都斷開時(shí),等效電路圖如圖甲所示;
當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),等效電路圖如圖乙所示;
當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí),等效電路圖如圖丙所示;
當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí),等效電路圖如圖丁所示.

(1)在甲、乙兩圖中,電阻R2不變,
==
所以I1=I2=×0.2A=0.1A,
R1===10Ω;
因總電壓U一定,
所以==,即R2=R1+RL---------①
在甲、丙兩圖中,電阻R1不變
===,
則:=
因總電壓U一定,
所以==,即5R1=R2+RL--------②
由①、②得:5R1=R1+RL+RL=R1+2RL,
RL=2R1=2×10Ω=20Ω,
R2=R1+RL=10Ω+20Ω=30Ω.
(2)在圖乙中,U=U2=I2R2=0.2A×30Ω=6V,
在圖丁中,燈L的額定功率PL===1.8W.
答:(1)電阻R2的阻值為30Ω;
(2)燈L的額定電功率為1.8W.
分析:先畫出四種情況的等效電路圖:
(1)根據(jù)歐姆定律分別表示出電壓表的示數(shù)即可求出圖甲中電路的電流,根據(jù)P=I2R求出電阻R1的阻值,根據(jù)電源的電壓不變列出等式;根據(jù)P=I2R和圖甲和圖丙中R1消耗的電功率得出它們的電流關(guān)系,再根據(jù)電源的電壓不變得出等式,聯(lián)立等式求出RL、R2的阻值.
(2)根據(jù)歐姆定律結(jié)合圖乙求出電源的電壓,再根據(jù)P=結(jié)合圖丙求出燈泡的電功率即為燈泡的額定功率.
點(diǎn)評(píng):本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和并聯(lián)電路特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率的計(jì)算,關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路的辨別.本題難點(diǎn)在于很多同學(xué)無法將電壓表的示數(shù)和電功率系聯(lián)系在一起,無法找到突破口,解答此類問題時(shí),可將每一種情況中的已知量和未知量都找出來,仔細(xì)分析找出各情況中的關(guān)聯(lián),即可列出等式求解.
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A;當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí),電壓表的示數(shù)變?yōu)?V,在15s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J.則下列結(jié)果正確的是(  )

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