Question

【題目】在圖甲所示的電路中，已知電源為電壓可調(diào)的直流學(xué)生電源，R0是定值電阻，燈泡L1的額定電壓為12V，且阻值不變，圖乙是燈泡L2的U﹣I圖象．
（1）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，電壓表示數(shù)為1.5V，電流表示數(shù)為0.25A，求R0的阻值；
（2）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，此時(shí)L1消耗的功率為6W，求R0的實(shí)際功率；
（3）開關(guān)S接b時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，在一段時(shí)間內(nèi)L2消耗300J的電能，求電路閉合了多少分鐘？

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，R0與L1串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，

由I= 可得，R0的阻值：

R0= = =6Ω

（2）解：當(dāng)開關(guān)S接a，燈泡L1正常發(fā)光時(shí)，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P=UI可得，電路中的電流：

I= = =0.5A，

R0的實(shí)際功率：

P0=I2R0=（0.5A）2×6Ω=1.5W

（3）解：開關(guān)S接b時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，由L1正常發(fā)光可知，電路中的電流為0.5A，

由乙圖知L2兩端的電壓為4V，

由W=UIt可得，電路工作的時(shí)間：

t= = =150s=2.5min

【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，R0與L1串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R0的阻值；（2）當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，由燈泡正常發(fā)光可知其兩端的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)P=I2R求出R0的實(shí)際功率；（3）開關(guān)S接b時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，由燈泡L1正常發(fā)光可知電路中的電流，由圖乙可知L2兩端的電壓，根據(jù)W=UIt求出電路工作的時(shí)間．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式，需要了解歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．