問題詳情:
如圖所示的電路中,燈泡L上標有“6V 3W”的字樣,當S1、S2均閉合時,燈泡正常發光,電壓表示數為12V;若斷開S2,燈泡L的實際功率變為原來的,設燈泡電阻不變,則下列選項正確的是( )
A.電源電壓為24V
B.斷開開關S2,電壓表的示數變大
C.電阻R1的阻值為36Ω
D.斷開開關S2前後,電流表的示數之比為4:1
【回答】
C【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)當S1、S2均閉合時,燈泡與電阻R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等,根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓;根據P=UI求出電路中的電流,利用歐姆定律求出燈泡和R2的電阻;
(2)斷開開關S2時,燈泡與兩電阻串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據燈泡的實際功率變為原來的和P=I2R求出電路中的電流,進一步得出斷開S1前後電流表的示數之比,根據U=IR判斷R2兩端電壓的變化即可得出電壓表示數的變化,利用歐姆定律求出電路中的總電阻,利用串聯電路的電阻特點求出R1的阻值.
【解答】解:(1)當S1、S2均閉合時,燈泡與電阻R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
因燈泡正常發光,
所以,燈泡兩端的電壓為6V,功率為3W,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
U=UL+U2=6V+12V=18V,故A錯誤;
因串聯電路中各處的電流相等,
所以,根據P=UI可得,電路中的電流:
I=IL===0.5A,
由I=可得:
RL===12Ω,R2===24Ω;
(2)再斷開S2時,燈泡與兩電阻串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
因燈泡的實際功率變為原來的,
所以,由P=I2R可得,此時電路中的電流即電流表的示數:
I′====0.25A,
則斷開S1前後,電流表的示數之比:
I:I′=0.5A:0.25A=2:1,故D錯誤;
由U=IR可知,R2兩端的電壓變小,即電壓表的示數變小,故B錯誤;
電路中的總電阻:
R===72Ω,
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,
所以,R1=R﹣RL﹣R2=72Ω﹣12Ω﹣24Ω=36Ω,故C正確.
故選C.
知識點:電功率
題型:填空題