Question

【題目】在圖甲所示的電路中，已知電源為電壓可調的直流學生電源，燈泡L1的額定電壓為8V，圖乙是燈泡L2的U—I圖像。

（1）當開關S接時，電壓表的示數為1.2V，電流表的示數為0.3A，求定值電阻R0的阻值；

（2）當開關S接時，調節電源電壓，使燈泡L1正常發光，此時R0消耗的功率為1W，求燈泡L1的額定功率；

（3）開關S接b時，通過調節電源電壓使燈泡L1正常發光，求電路消耗的總功率。

Answer 1

【答案】（1）4Ω．（2）4W．（3）6W．

【解析】試題分析：（1）當開關S接a時，燈泡L1與電阻R0串聯（如下圖所示），

∵U0=1．2V，I=0．3A，

∴電阻R0的阻值為： ．（2）當開關S接a時，燈泡L1與電阻R0串聯，∵燈泡L1正常發光時，∴燈泡L1兩端的電壓為額定電壓U1=8V，又∵此時R0消耗的功率為P0=1W，而R0=4Ω，

∴此時電路中的電流為： ，即I1=I0=0．5A，燈泡L1的額定功率為：P1=U1I1=8V×0．5A=4W．（3）開關S接b時，燈泡L1與燈泡L2串聯（如下圖所示），

∵燈泡L1正常發光，∴此時電路中的電流為I1=I2=0．5A，從燈泡L2的U-I圖象可知，當電流為0．5A時，燈泡L2兩端的電壓為U2=4V，則電源電壓為：U=U1+U2=8V+4V=12V，∴電路消耗的總功率為：P總=UI1=12V×0．5A=6W．答：（1）定值電阻R0的阻值為；（2）燈泡L1的額定功率4W；（3）電路消耗的總功率。