(2008?西城區(qū)二模)如圖所示電路電源兩端電壓恒定,定值電阻R1=15Ω,忽略燈絲電阻值R1隨溫度的變化.只斷開開關(guān)S3時(shí),燈泡L正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)為I;只閉合開關(guān)S2時(shí),電壓表示數(shù)為U1,電流表的示數(shù)為I′=0.4A;只斷開開關(guān)S1,并把電阻箱R2接入電路的電阻值調(diào)整為原來的一半時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,電流表的示數(shù)為I″.若U1:U2=7:10,I:I″=2:1.求:燈泡L的額定功率PL和上述只斷開開關(guān)S1時(shí)電阻箱R2兩端的電壓U′2
分析:先畫出三種情況的等效電路圖,由圖丙可知電壓表的示數(shù)和電源的電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律表示出圖乙中電壓表示數(shù)與電源電壓之間的關(guān)系,結(jié)合U1:U2=7:10得出電阻之間的關(guān)系,利用串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律表示出圖甲、圖丙中電源的電壓,結(jié)合I:I″=2:1得出電阻之間的關(guān)系,聯(lián)立等式即可求出RL和R2的阻值,進(jìn)一步結(jié)合圖乙求出電源的電壓,利用P=
U2
R
結(jié)合圖甲求出燈泡的額定功率,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和電阻關(guān)系求出圖丙中電阻箱R2兩端的電壓.
解答:解:只斷開S3時(shí)、只閉合S2時(shí)和只斷開S1時(shí),電路連接如下圖所示.

由圖丙可知:U2=U,
圖乙中,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴根據(jù)歐姆定律可得:
U1
U
=
U1
U2
=
I′(R1+R2)
I′(R1+R2+RL)
=
R1+R2
R1+R2+RL
=
7
10

整理可得:7RL=3R1+3R2---------------------①
圖甲和圖丙中,
∵電源的電壓不變,且I:I″=2:1
I
I″
=
R1+
1
2
R2
RL
=
2
1
,
整理可得:2RL=R1+
1
2
R2--------------------②
由①②兩式可得:RL=
3
5
R1=
3
5
×15Ω=9Ω,R2=4RL-2R1=4×9Ω-2×15Ω=6Ω,
圖乙中,
電源電壓U=I′(R1+R2+RL)=0.4A×(15Ω+6Ω+9Ω)=12V,
圖甲中,
PL=
U2
RL
=
(12V)2
=16W;
在丙圖中,
U′2
U
=
R′2
R1+R′2
,
∴U2′=
R2U
2R1+R2
=
6Ω×12V
2×15Ω+6Ω
=2V.
答:燈泡L的額定功率為16W,只斷開開關(guān)S1時(shí)電阻箱R2兩端的電壓為2V.
點(diǎn)評:本題是有關(guān)歐姆定律、電功率的綜合計(jì)算題目.在解題過程中,注意電路的分析,根據(jù)已知條件分析出各種情況下的等效電路圖,同時(shí)要注意在串聯(lián)電路中各物理量之間的關(guān)系,結(jié)合題目中給出的已知條件進(jìn)行解決.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?西城區(qū)二模)如圖所示的各種事例中,跟大氣壓無關(guān)的是(  )

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?西城區(qū)二模)下列措施中,可以使液體蒸發(fā)加快的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?西城區(qū)二模)銅的導(dǎo)電性能強(qiáng)于鐵的導(dǎo)電性能,這說明在溫度相同時(shí)(  )

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?西城區(qū)二模)下列現(xiàn)象中不能用慣性知識解釋的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?西城區(qū)二模)如圖是我們將要學(xué)習(xí)的教科書《八年級物理下冊》的首頁.如果把它放在平面鏡前,它在平面鏡中的像應(yīng)該是(  )

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案