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实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到图1所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示.闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时
题目详情
实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到图1所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示.闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W;只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为R2:R=1:4.求:

(1)L2正常工作时的电阻.
(2)L1正常工作时的电流.
(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围.

(1)L2正常工作时的电阻.
(2)L1正常工作时的电流.
(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据图象可得UL2=6V,IL2=1A,
根据I=
可得,L2正常工作时的电阻RL2=
=
=6Ω.
(2)闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,L1和L2并联,L1正常发光,电源电压U=UL1额定=4V,
I总=
=
=1.3A,由图象可知,I2=0.9A,
则L1正常工作时的电流I1=I总-I2=1.3A-0.9A=0.4A,
(3)只闭合S3,滑片P置于最右端时,小灯泡L1和L2及变阻器R串联,正常发光的一只灯泡为L1,电路中的电流
=I1=0.4A,
由图象可知,此时U2=1V,则由I=
可得,
L1的电阻R1=
=
=10Ω,
L2的电阻R2=
=
=2.5Ω,
由于R2:R=1:4.则变阻器的电阻R=4R2=4×2.5Ω=10Ω,
电源电压U′=
=0.4A×(R1+R2+R)=0.4A×(10Ω+2.5Ω+10Ω)=9V,
则电源电压的调节范围为4V~9V.
答:(1)L2正常工作时的电阻为6Ω.
(2)L1正常工作时的电流0.4A.
(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围为4V~9V.
根据I=
U |
R |
UL2 |
IL2 |
6V |
1A |
(2)闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,L1和L2并联,L1正常发光,电源电压U=UL1额定=4V,
I总=
P总 |
U |
5.2W |
4V |
则L1正常工作时的电流I1=I总-I2=1.3A-0.9A=0.4A,
(3)只闭合S3,滑片P置于最右端时,小灯泡L1和L2及变阻器R串联,正常发光的一只灯泡为L1,电路中的电流
I | ′ 总 |
由图象可知,此时U2=1V,则由I=
U |
R |
L1的电阻R1=
UL1 | ||
|
4V |
0.4A |
L2的电阻R2=
U2 | ||
|
1V |
0.4A |
由于R2:R=1:4.则变阻器的电阻R=4R2=4×2.5Ω=10Ω,
电源电压U′=
I | ′ 总 |
R | ′ 总 |
则电源电压的调节范围为4V~9V.
答:(1)L2正常工作时的电阻为6Ω.
(2)L1正常工作时的电流0.4A.
(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围为4V~9V.
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