問題詳情:
實驗室裏有兩隻額定電壓分別為4V和6V的小燈泡L1和L2,將它們連接到圖1所示的電源電壓可調的電路中,其中通過L2的電流與電壓的關係如圖2所示.閉合開關S1、S2,斷開S3,滑片P置於最左端時,一隻小燈泡正常發光,電路消耗的功率為5.2W;只閉合S3,滑片P置於最右端時,也有一隻小燈泡正常發光,且L2的電阻與變阻器連入電路中的電阻之比為R2:R=1:4.求:
(1)L2正常工作時的電阻.
(2)L1正常工作時的電流.
(3)在一隻小燈泡正常發光條件下,電源電壓的調節範圍.
【回答】
【考點】歐姆定律的應用.
【分析】(1)根據圖象可得L2正常工作時的電壓和電流,然後利用歐姆定律公式變形可求得正常工作時的電阻.
(2)閉合開關S1、S2,斷開S3,滑片P置於最左端時,L1和L2並聯,根據一隻小燈泡正常發光,可求得電源電壓,根據總功率可求得總電流,根據圖象可得出I2的數值,然後可求得L1正常工作時的電流.
(3)只閉合S3,滑片P置於最右端時,小燈泡L1和L2及變阻器R串聯,L1正常發光,由此可得電路中的總電流,由圖象可知U2的數值,利用歐姆定律的應用可分別求得R1和R2的阻值,根據R2:R1=1:4.可求得滑動變阻器的阻值,然後可求得電源電壓.
【解答】解:(1)根據圖象可得UL2=6V,IL2=1A,
根據I=可得,L2正常工作時的電阻RL2===6Ω.
(2)閉合開關S1、S2,斷開S3,滑片P置於最左端時,L1和L2並聯,L1正常發光,電源電壓U=UL1額定=4V,
I總===1.3A,由圖象可知,I2=0.9A,
則L1正常工作時的電流I1=I總﹣I2=1.3A﹣0.9A=0.4A,
(3)只閉合S3,滑片P置於最右端時,小燈泡L1和L2及變阻器R串聯,正常發光的一隻燈泡為L1,電路中的電流=I1=0.4A,
由圖象可知,此時U2=1V,則由I=可得,
L1的電阻R1===10Ω,
L2的電阻R2===2.5Ω,
由於R2:R=1:4.則變阻器的電阻R=4R2=4×2.5Ω=10Ω,
電源電壓U′==0.4A×(R1+R2+R)=0.4A×(10Ω+2.5Ω+10Ω)=9V,
因燈泡的額定電壓為4V,則電源電壓的調節範圍為4V~9V.
答:(1)L2正常工作時的電阻為6Ω.
(2)L1正常工作時的電流0.4A.
(3)在一隻小燈泡正常發光條件下,電源電壓的調節範圍為4V~9V.
知識點:歐姆定律
題型:計算題