如图所示,灯L上标有“12V 9W”字样,变阻器上标有“32Ω,2A”字样,当开关S1和S2都闭合,变阻器的滑片P移到a端时,灯恰好正常发光,电流表示数是1.25A,
求:(1)求R1的阻值;
(2)当开关S1闭合,S2断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯消耗的功率是多少?
解:(1)当开关S1和S2都闭合,灯L与电阻R1并联,电阻R被短路,电流表测干路电流,
∵灯L正常发光,
∴电源的电压U=UL=12V,
根据P=UI可得,通过灯泡的电流:
IL===0.75A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R1的电流I1=I-IL=1.25A-0.75A=0.5A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴根据欧姆定律可得R1===24Ω;
(2)灯泡的电阻:
RL===16Ω,
当开关S1闭合,S2断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联,
∵串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的总电阻R=RL+R2=16Ω+32Ω=48Ω,
此时电路中的电流:
I′===0.25A,
灯泡的实际功率:
PL=(I′)2RL=(0.25A)2×16Ω=1W.
答:(1)R1的阻值为24Ω;
(2)当开关S1闭合,S2断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯消耗的功率是1W.
(1)当开关S1和S2都闭合,灯L与电阻R1并联,电阻R被短路,灯L正常发光,根据P=UI求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)先根据欧姆定律求出灯泡的电阻,当开关S1闭合,S2断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联,根据电阻的串联特点求出电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出灯泡的电功率.
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、电功率公式的灵活应用,关键是开关闭合、断开以及滑片处于不同位置时电路连接方式的辨别.