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物理必考如右图所示的电路中.电源电压和灯泡电阻不变.当闭合开关S1.

2024-01-22 07:19:54信息公告545

如右图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻不变.当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电灯L正常发光,电压表示数为6伏;当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电流表示数为1安;当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯L的实际功率为其额定功率的,R2消耗的功率为0.6瓦.求:灯L的额定功率和电阻R3的阻值.

试题答案

解:当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电路为灯泡L的简单电路,Zj6物理好资源网(原物理ok网)

∵此时灯泡正常工作,Zj6物理好资源网(原物理ok网)

∴电源的电压为U=6V;Zj6物理好资源网(原物理ok网)

此时电路中的电流为IL==Zj6物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的额定功率为PL==---------①Zj6物理好资源网(原物理ok网)

当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯泡L与R2并联,Zj6物理好资源网(原物理ok网)

则+=1A,即+=1-----------②Zj6物理好资源网(原物理ok网)

当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯泡L与电阻R1、R2串联,Zj6物理好资源网(原物理ok网)

∵PL′=PL,P=I2R,Zj6物理好资源网(原物理ok网)

∴此时电路中的电流为IL′=IL=--------③Zj6物理好资源网(原物理ok网)

R2消耗的功率为P2=(IL′)2R2=()2R2----④Zj6物理好资源网(原物理ok网)

由②④两式得:RL2-6RL-40=0Zj6物理好资源网(原物理ok网)

解得RL=10Ω(RL=-4Ω舍去),Zj6物理好资源网(原物理ok网)

代入①②③两式可得:PL=3.6W,R2=15Ω,IL′=0.2A;Zj6物理好资源网(原物理ok网)

电路的总电阻为R===30Ω;Zj6物理好资源网(原物理ok网)

电阻R3的阻值为R3=R-RL-R2=30Ω-10Ω-15Ω=5ΩZj6物理好资源网(原物理ok网)

答:灯L的额定功率为3.6W;电阻R3的阻值为5Ω.Zj6物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电路为灯泡L的简单电路,灯泡正常工作的电压和电源的电压相等,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,根据P=表示出灯泡的额定功率;Zj6物理好资源网(原物理ok网)

(2)当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯泡L与R2并联,此时电流表测干路电流,根据欧姆定律表示出电流表的示数;Zj6物理好资源网(原物理ok网)

(3)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,灯泡L与电阻R1、R2串联,根据灯泡的实际功率和额定功率之间的关系求出此时电路中的电流,利用P=I2R列出R2消耗功率的表达式,联立方程求出灯L的额定功率;再根据欧姆定律求出串联电路的总电阻,利用串联电路的电阻特点求出电阻R3的阻值.Zj6物理好资源网(原物理ok网)

点评:解决本题的关键是会识别串联电路和并联电路,会用所求的物理量表示已知物理量,会对公式灵活变形,会灵活应用欧姆定律和电功率的公式进行计算.Zj6物理好资源网(原物理ok网)

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