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物理必考如图所示的电路中.R1.R2为定值电阻.灯L标有“16V 4

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,灯L标有“16V 4W”的字样.电源电压保持不变.1Pg物理好资源网(原物理ok网)

(1)闭合开关S、S1、S2电流表的示数为0.35A此时灯L恰能正常发光,求电阻R1的大小.1Pg物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,电压表的示数较(1)中变化了3.2V,此时电阻R2消耗的电功率.(灯丝电阻不变)

试题答案

解:(1)闭合开关S、S1、S2时,L与R1并联,R2被短路;1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∵灯L正常发光,且并联电路各支路两端的电压相等,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∴电源电压U=16V,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

根据P=UI可得:1Pg物理好资源网(原物理ok网)

此时通过灯泡的电流IL===0.25A,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

根据欧姆定律可得:1Pg物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的电阻RL===64Ω,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∴通过R1的电流I1=I-IL=0.35A-0.25A=0.1A1Pg物理好资源网(原物理ok网)

电阻R1===160Ω;1Pg物理好资源网(原物理ok网)

(2)S闭合,S1、S2时,灯L与电阻R2串联,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∵(1)时电压表被短路,(2)时电压表测R2两端的电压,且电压表示数较(1)变化了3.2V,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∴R2两端的电压U2=3.2V,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∵串联电路的总电压等于各分电压之和,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∴灯L两端的电压UL′=U-U2=16V-3.2V=12.8V,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∵串联电路各处的电流相等,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

∴电路中的电流I′=IL′===0.2A,1Pg物理好资源网(原物理ok网)

电阻R2消耗的电功率P2=U2I=3.2V×0.2A=0.64W.1Pg物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电阻R1的大小为160Ω;1Pg物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,电阻R2消耗的电功率为0.64W.1Pg物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)闭合开关S、S1、S2时,灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流;根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及并联电路的电压特点可知电源的电压,此时通过灯泡的电流和额定电流相等,根据P=UI求出其大小,利用欧姆定律求出灯泡的电阻,再根据并联电路的电流特点求出R1的电流,最后利用欧姆定律求出电阻R1的大小;1Pg物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关S、断开开关S1、S2时,灯L与电阻R2串联,电压表测R2两端的电压,根据题意得出R2两端电压的大小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=UI求出电阻R2消耗的电功率.1Pg物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,难点是开关闭合、断开时电路元件串并联的辨别.1Pg物理好资源网(原物理ok网)

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