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在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,灯泡L2的额定电压为6V,图乙是灯泡L2的U-I图象.(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数
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在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,灯泡L2的额定电压为6V,图乙是灯泡L2的U-I图象.

(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值.
(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率.
(3)开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?

(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值.
(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率.
(3)开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联(如下图所示),

∵U0=1.2V,I=0.3A,
∴电阻R0的阻值为:R0=
=
=4Ω.
(2)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,∵灯泡L1正常发光时,
∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1=8V,
又∵此时R0消耗的功率为P0=1W,而R0=4Ω,
∴此时电路中的电流为:I02=
=
=0.25A2,即I1=I0=0.5A,
灯泡L1的额定功率为:P1=U1I1=8V×0.5A=4W.
(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联(如下图所示),

∵灯泡L1正常发光,
∴此时电路中的电流为I1=I2=0.5A,
从灯泡L2的U-I图象可知,当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压为U2=4V,
则电源电压为:U=U1+U2=8V+4V=12V,
∴电路允许达到的最大总功率:P总=UI1=12V×0.5A=6W.
答:(1)定值电阻R0的阻值为4Ω.
(2)灯泡L1的额定功率为4W.
(3)电路允许达到的最大总功率为6W.
(1)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联(如下图所示),

∵U0=1.2V,I=0.3A,
∴电阻R0的阻值为:R0=
| U0 |
| I |
| 1.2V |
| 0.3A |
(2)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,∵灯泡L1正常发光时,
∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1=8V,
又∵此时R0消耗的功率为P0=1W,而R0=4Ω,
∴此时电路中的电流为:I02=
| P0 |
| R0 |
| 1W |
| 4Ω |
灯泡L1的额定功率为:P1=U1I1=8V×0.5A=4W.
(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联(如下图所示),

∵灯泡L1正常发光,
∴此时电路中的电流为I1=I2=0.5A,
从灯泡L2的U-I图象可知,当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压为U2=4V,
则电源电压为:U=U1+U2=8V+4V=12V,
∴电路允许达到的最大总功率:P总=UI1=12V×0.5A=6W.
答:(1)定值电阻R0的阻值为4Ω.
(2)灯泡L1的额定功率为4W.
(3)电路允许达到的最大总功率为6W.
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