(2005?湘潭模擬)如圖所示,電源電壓保持6V不變,R2=2R1,當(dāng)S與a點(diǎn)接通時(shí),額定電壓為3V,額定功率為4.5W的小燈泡剛好正常發(fā)光(設(shè)燈泡電阻不隨溫度變化),求:
(1)當(dāng)S與a點(diǎn)接通時(shí),R1兩端的電壓;
(2)R1、R2的阻值
(3)當(dāng)S與b點(diǎn)接通時(shí),小燈泡的實(shí)際功率.
分析:(1)當(dāng)S與a點(diǎn)接通時(shí),燈和R1串聯(lián),已知燈泡正常發(fā)光,所以R1兩端的電壓就等于電源電壓減去燈泡額定電壓.
(2)已知燈泡的額定電壓和額定功率,可求正常發(fā)光時(shí)的電流,從而算出R1、R2的阻值和燈泡的電阻.
(3)當(dāng)S與b點(diǎn)接通時(shí),燈泡與R2串聯(lián),可求此時(shí)電路電流,從而算出燈泡實(shí)際功率.
解答:解:(1)當(dāng)S與a點(diǎn)接通時(shí),燈和R1串聯(lián),U1=U-UL=6-3V=3V.
答:當(dāng)S與a點(diǎn)接通時(shí),R1兩端的電壓為3V.
(2)I=
PL
UL
=
4.5
3
A= 1.5A
RL=
UL
I
3
1.5
Ω=2Ω
,
R1=
U1
I
=
3
1.5
Ω=2Ω
,
R2=2R1=2×2Ω=4Ω.
答:R1、R2的阻值為2Ω和4Ω.
(3)當(dāng)S與b點(diǎn)接通時(shí),燈泡與R2串聯(lián),此時(shí)電路電流I實(shí)=
U
R2+RL
=
6
4+2
A=1A
,
小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)=I實(shí)2RL=12×2W=2W.
答:小燈泡的實(shí)際功率為2W.
點(diǎn)評(píng):本題考查電功率的計(jì)算和歐姆定律的應(yīng)用,解題關(guān)鍵是求出三個(gè)用電器的電阻和電源電壓.
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16.2
16.2
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