Question

9．如圖所示，已知電源電壓為6V，燈L₁的額定電壓不低于3V，燈L₂標(biāo)有“5V  2.5W“的字樣，閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時(shí)，燈L₁能正常發(fā)光，且消耗的實(shí)際功率為0.4W．求：
（1）燈L₂的阻值；
（2）燈L₁的額定電壓；
（3）此時(shí)燈L₂消耗的實(shí)際功率．

Answer 1

分析 （1）已知燈泡額定電壓與額定功率，應(yīng)用電功率公式可以求出燈泡電阻．
（2）燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律與電功率公式可以求出燈泡額定電壓．
（3）已知燈泡兩端電壓與燈泡電阻，應(yīng)用電功率公式可以求出燈泡實(shí)際功率．

解答 解：由圖示電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)然后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)干路電流；
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡L₂的電阻：R₂=$\frac{{U}_{L2額}^{2}}{{P}_{L2額}}$=$\frac{（5V）^{2}}{2.5W}$=10Ω；
（2）兩燈泡并聯(lián)，燈泡兩端電壓相等，燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，
通過燈泡L₂的電流：I₂=$\frac{{U}_{1額}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U}_{1額}}{10Ω}$，通過L₁的電流：I₁=I-I₂=0.5A-$\frac{{U}_{1額}}{10Ω}$，
燈泡L₁的實(shí)際功率：P_1實(shí)=U_1額I₂=U_1額（0.5A-$\frac{{U}_{1額}}{10Ω}$）=0.4W，
整理得：U_1額²-5U_1額+4=0，解得：U_1額=4V  （U_1額=1V 不合題意，舍去）；
（3）燈泡L₂的消耗的實(shí)際功率：P_2實(shí)=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U}_{1額}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（4V）^{2}}{10Ω}$=1.6W；
答：（1）燈L₂的阻值為10Ω；
（2）燈L₁的額定電壓為4V；
（3）此時(shí)燈L₂消耗的實(shí)際功率為1.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電阻、電壓與功率，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率公式、歐姆定律可以解題．