Question

如圖所示電路，電源兩端電壓不變，燈絲電阻不變。當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₁，電阻R₁消耗的電功率為0.1W。只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₂，電流表的示數(shù)為0.2A。只閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電阻R₁消耗的電功率為3.6W。兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，燈L正常發(fā)光。已知U₁∶U₂＝1∶2，

求：

（1）電阻R₂的阻值；

（2）燈L的額定電功率。

 

Answer 1

【答案】

開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，電路如圖8甲所示；只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電路如圖8乙所示；

只閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電路如圖8丙所示；開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電路如圖8丁所示。

（1）30W                                                

（2）1.8W                                               

【解析】開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，電路如圖8甲所示；只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電路如圖8乙所示；

只閉合開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電路如圖8丙所示；開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電路如圖8丁所示。

(等效電路圖) ……………………1分

（1）在甲、乙兩圖中，電阻R₂不變

＝＝   ；   I₁＝I₂＝×0.2A＝0.1A

R₁＝＝＝10W                                 ……………………1分

總電壓U一定：  ＝＝

R₂＝R₁＋R_L     ①                                          ……………………1分

在甲、丙兩圖中，電阻R₁不變

＝＝＝；  則：＝ 

總電壓U一定： ＝＝

5R₁＝R₂＋R_L   ②                                           ……………………1分

 

由①、②得：5R₁＝R₁＋R_L＋R_L＝R₁＋2R_L

R_L＝2R₁＝2×10W＝20W

R₂＝R₁＋R_L＝10W＋20W＝30W                                 ……………………1分

 

（2）在圖乙中，U＝U₂＝I₂R₂＝0.2A×30W＝6V

在圖丁中，燈L的額定功率P_L＝＝＝1.8W           ……………………1分