精英家教網(wǎng)燈泡L1“6V,3W”、燈泡L2“6V,6W”與理想電壓表和理想電流表連接成如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路,圖中有一個(gè)燈泡正常發(fā)光,電源電動(dòng)勢(shì)E=9V.坐標(biāo)圖2中A、B是兩個(gè)燈泡的伏安特性曲線.則下列說法正確的是( 。
A、電流表的示數(shù)為1A
B、電壓表的示數(shù)約為2V
C、此時(shí)電源的輸出效率為88.9%
D、該電源的最大輸出功率為
81
4
W
分析:由圖可知A的電流大于B的電流,故只能L1正常發(fā)光,正常發(fā)光時(shí)的電壓為額定電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知兩燈電流相等,結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和閉合歐姆定律進(jìn)行求解.
解答:解:ABC、由燈泡的額定電壓和功率得:r1=12Ω,I1=0.5A;r2=6Ω,I2=1A
由圖象可知,L1正常發(fā)光的電流為0.5A,L2的正常發(fā)光電流為1A,
所以,兩燈串聯(lián)在電路中,只有一燈正常發(fā)光,則一定是L1,此時(shí)電路中的電流為0.5A,
此時(shí)電壓表測L2兩端的電壓,即電壓表的示數(shù)為U=IR=0.5A×6Ω=3V;
所以,此時(shí)外電壓U=3V+5V=8V
U內(nèi)=9V-8V=1V
所以此時(shí)電源的輸出效率為η=
UI
EI
=
8
9
=88.9%   故AB錯(cuò)誤,C正確.
D、由以上可知:電源的內(nèi)阻為r=
U內(nèi)
I
=
1
0.5
Ω
=2Ω,
利用結(jié)論:當(dāng)外電路的電阻等于內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,所以該電源的最大輸出功率為:Pmax=(
E
R
)2R
=(
9
4
)2×2
W=
81
8
W
,故D錯(cuò)誤.
故選:C.
點(diǎn)評(píng):本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、功率公式的應(yīng)電用,關(guān)鍵是明確電源的輸出效率和最大輸出功率的求法和判斷兩燈泡那個(gè)電流為額定電流.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

兩只小燈泡L1、L2分別標(biāo)有“6V,3W”和“6V,5W”,另外有一個(gè)能滿足需要的滑動(dòng)變阻器R,將它們連接后接入電壓為12V的電路中,要求兩燈泡都正常發(fā)光,下面的四個(gè)電路中能滿足要求的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為6.5V,內(nèi)阻為1Ω,兩只相同的小燈泡L1和L2上面都標(biāo)有“6V、3W”的字樣.
(1)閉合開關(guān)S 1,試計(jì)算L1中的電流和加在L1上的電壓.
(2)閉合開關(guān)S 1,再閉合開關(guān)S 2,試計(jì)算L 2中的電流和加在L 2上的電壓.
有同學(xué)做了如下解答:
(1)小燈泡L 1和L 2的電阻都為:R=U 2/P=62/3Ω=12Ω干路中的電流:I=E/(R+r)=6.5/(12+1)A=0.5A小燈泡L 1上的電壓即為路端電壓:U 1=E-Ir=(6.5-0.5×1)V=6V
(2)因小燈泡L 1與小燈泡L 2并聯(lián),小燈泡L 2上的電壓U 2=6V小燈泡L 2中的電流:I 2=U 2/R 2=6/12A=0.5A
你認(rèn)為這位同學(xué)的解答正確嗎?為什么?
請(qǐng)把你的想法說出來,再把你的解答過程寫出來.

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科目:高中物理 來源: 題型:

標(biāo)有“6V,3W”和“3V,1W”的兩個(gè)燈泡L1、L2,串聯(lián)接在7V的電路中,求:
(1)各燈的實(shí)際功率為多少?
(2)如在L2兩端并聯(lián)一個(gè)9Ω的電阻,則各燈的實(shí)際功率為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

有兩個(gè)小燈泡,它們的額定電壓和額定功率分別是L1“3V、3W”和L2“2V、1.2W”.現(xiàn)把它們接在電壓為6V的電源上,使兩個(gè)小燈泡都能正常發(fā)光.在只允許用兩個(gè)備用電阻的條件下,某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示的電路.
(1)求兩個(gè)電阻消耗的功率之和;
(2)設(shè)計(jì)一個(gè)功率損耗更小的電路,并求出兩個(gè)電阻消耗的功率之和.

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