如图所示电路,电源两端电压不变,设灯丝电阻不随温度变化.当开关S1、S2都闭合时,灯L正常发光,R1消耗的功率为18W,当开关S1、S2都断开时,灯L的功率为其额定功率的1/9,R2消耗的功率为2W,则下列说法正确的是
A.R1=2R2
B.灯L的额定功率为18W
C.2RL=R1+R2
D.只闭合S1时,电路消耗功率为36W
BC
当开关S1、S2都闭合时,R1、R2和灯泡并联,根据P=,用R1消耗的功率和电阻表示出电源的电压,代入灯泡消耗的功率,求出RL;
当开关S1、S2都断开时,R1、R2和灯泡串联,先求出电路中电流,利用此时灯泡功率是额定功率的,求出R1、R2和灯泡电阻之间的关系,再利用R2消耗的功率求出R2,联立方程即可求出灯泡的额定功率和它们的电阻关系;
当只闭合S1时,电路为R2的简单电路,根据已知条件和P=求出此时电路消耗功率.
解答:当开关S1、S2都闭合时,等效电路图如图:
电阻R1、R2和灯泡L并联,
P1==18W------------------------①
∵灯L正常发光,
∴此时灯的实际功率就是额定功率,
RL额定功率P额=---------------②
当开关S1、S2都断开时,等效电路图如图:
电阻R1、R2和灯泡L串联,
此时灯泡的功率
PL=I2RL=()2RL=P额,
把②式代入上式可得:
2RL=R1+R2------------------------③
R2消耗的功率
P2=I2R2=()2R2=()2R2=2W,
把①代入上式得:
RL2=R1R2--------------④
由②④两式可得:
R1=R2=RL;
P额===18W;
当只闭合S1时,电路为R2的简单电路,
此时电路的总功率P===18W;
由以上计算可知,应选BC.
故选BC.
点评:本题的关键是认清电路的串并联,利用欧姆定律和电功率公式找到电阻R1、R2和RL的关系.
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