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...
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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,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.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)根据图象可得L2正常工作时的电压和电流,然后利用欧姆定律公式变形可求得正常工作时的电阻.
(2)闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,L1和L2并联,根据一只小灯泡正常发光,可求得电源电压,根据总功率可求得总电流,根据图象可得出I2的数值,然后可求得L1正常工作时的电流.
(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,L1正常发光,由此可得电路中的总电流,由图象可知U2的数值,利用欧姆定律的应用可分别求得R1和R2的阻值,根据R2:R1=1:4.可求得滑动变阻器的阻值,然后可求得电源电压.
【解答】解:(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,
因灯泡的额定电压为4V,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.
知识点:欧姆定律
题型:计算题
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