分析 根據(jù)歐姆定律,求出S1、S2均斷開或均閉合時的電流,燈泡均正常發(fā)光,兩種情況下的電流相等,即可求出燈泡電阻,求出斷路時的電流,根據(jù)$P={I}_{\;}^{2}R$求出燈泡L的額定功率;S1斷開、S2均閉合時,求出燈泡中的電流,即可求出燈的功率
解答 解:(1)當(dāng)${S}_{1}^{\;}$、${S}_{2}^{\;}$均斷開時,燈泡正常發(fā)光,電路中的電流等于額定電流
$I=\frac{U}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}+{R}_{燈}^{\;}}=\frac{4}{12+{R}_{燈}^{\;}}$①
當(dāng)S1、S2均閉合時,燈泡與${R}_{1}^{\;}$并聯(lián)后與${R}_{3}^{\;}$串聯(lián),最后再與${R}_{2}^{\;}$并聯(lián),燈泡正常發(fā)光,流過燈泡的電流等于額定電流
$I=\frac{U}{\frac{{R}_{1}^{\;}{R}_{燈}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{燈}^{\;}}+{R}_{3}^{\;}}×\frac{{R}_{1}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{燈}^{\;}}$,代入數(shù)據(jù)得$I=\frac{4}{3{R}_{燈}^{\;}+6}$②
聯(lián)立①②得${R}_{燈}^{\;}=3Ω$
當(dāng)${S}_{1}^{\;}$、${S}_{2}^{\;}$均斷開時,$I=\frac{4}{15}A$
L的額定功率${P}_{m}^{\;}={I}_{\;}^{2}{R}_{燈}^{\;}=(\frac{4}{15})_{\;}^{2}×3=\frac{16}{75}W$
(2)當(dāng)當(dāng)S1斷開、S2均閉合時,燈泡與${R}_{2}^{\;}$串聯(lián)再與${R}_{3}^{\;}$并聯(lián),最后與${R}_{1}^{\;}$串聯(lián)
${R}_{并}^{\;}=\frac{({R}_{2}^{\;}+{R}_{燈}^{\;}){R}_{3}^{\;}}{{R}_{2}^{\;}+{R}_{燈}^{\;}+{R}_{3}^{\;}}=4Ω$
總電流$I=\frac{U}{{R}_{并}^{\;}+{R}_{1}^{\;}}=\frac{4}{7}A$
通過燈泡的電流${I}_{\;}^{′}=\frac{4}{7}×\frac{1}{3}=\frac{4}{21}A$
燈泡消耗的功率$P′=I{′}_{\;}^{2}{R}_{燈}^{\;}=\frac{{4}_{\;}^{2}}{2{1}_{\;}^{2}}×3=\frac{16}{147}W$
答:(1)L的額定功率${P}_{m}^{\;}$為$\frac{16}{75}W$
(2)當(dāng)S1斷開、S2均閉合時,燈消耗的功率P為$\frac{16}{147}W$
點評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是對歐姆定律和電功率公式的靈活應(yīng)用,注意電路的連接方式.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | FA、FB的大小之和mg | |
B. | 改變懸點A的位置,可使FA、FB都大于mg | |
C. | 換質(zhì)量更大的燈籠,F(xiàn)B的增加量比FA的增加量大 | |
D. | 如果兩繩OA、OB能夠承受的最大拉力相同,且繩長不變,把懸點B的位置緩慢往右移,則繩OA先拉斷 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 波由A點傳向B點,波速是3m/s | B. | 波由B點傳向A點,波速是3m/s | ||
C. | 波由A點傳向B點,波速是0.3m/s | D. | 波由B點傳向A點,波速是0.3m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 豎直桿對滑輪的彈力方向豎直向上 | |
B. | 地面對C的支持力小于B、C重力之和 | |
C. | 若A、B質(zhì)量滿足一定關(guān)系時,C將不受地面摩擦力 | |
D. | 若剪斷細(xì)繩,B下滑過程中,要使C不受地面摩擦,則A、B的質(zhì)量應(yīng)相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | S閉合時,抽油煙機(jī)消耗的功率是220W | |
B. | 交流電源輸出電壓的最大值是1100V | |
C. | S閉合時,熱水器消耗的功率減小 | |
D. | S閉合時,熱水器消耗的功率是220W |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體上升的最大高度是$\frac{({{v}_{0}}^{2}+{v}^{2})}{4g}$ | |
B. | 桌面對B的靜摩擦力的方向先向右后向左 | |
C. | A、B間因摩擦而放出的熱量是$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{2}$ | |
D. | 桌面對B的支持力大小,上滑過程中比下滑時小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體的速度越大,加速度也一定越大 | |
B. | 物體的速度為零時,加速度也一定為零 | |
C. | 物體的速度變化越快,加速度一定越大 | |
D. | 物體的速度變化越大,加速度也一定越大 |
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