問題詳情:
在圖*所示的電路中,已知電源爲電壓可調的直流學生電源,燈泡的額定電壓爲8V,燈泡的額定電壓爲6V,圖乙是燈泡的圖象。
當開關S接a時,電壓表的示數爲,電流表的示數爲,求定值電阻的阻值。
開關S接a時,調節電源電壓,使燈泡正常發光,此時消耗的功率爲1W,求燈泡的額定功率。
開關S接b時,透過調節電源電壓可使電路允許達到的最大總功率是多少?
【回答】
。 4W。 6W。
【解析】(1)由電路圖知道,當開關S接a時,燈泡L1 與電阻R0 串聯,電壓表測量R0的電壓,電流表測量的是整個電路中的電流,此時U0 =1.2V,I=0.3A,所以電阻R0 的阻值是:R0 =U0/I=1.2V/0.3A=4Ω;
(2)當開關S接a時,由燈泡L1 正常發光知道,此時燈泡L1 兩端的電壓爲額定電壓,即U1 =8V,又因爲R0 消耗的功率爲P0 =1W,由P=I2R知道,此時電路中的電流是:I0 ==0.5A,因爲燈泡L1 與電阻R0 串聯,所以,燈泡L1 的額定功率是:P1 =U1 I1 = U1 I0 =8V×0.5A=4W。
(3)開關S接b時,燈泡燈泡L1與電阻L2串聯,若燈泡L2 正常發光,由圖像知道,此時電路在的電流是0.6A,大約L1的額定電流,是不允許的;所以由(2)知道,當燈泡L1 正常發光時,電路中的電流是:I1 =I2 =0.5A,從燈泡L2 的U-I圖象知道,此時,燈泡L2 兩端的電壓是U2 =4V,所以電源電壓是:U=U1 +U2 =8V+4V=12V,
故電路允許達到的最大總功率是:P總=UI1 =12V×0.5A=6W。
點睛:本題考查的是電路結構變化時歐姆定律和電功率的理解和應用,解題的關鍵是要能夠準確的分析電路的連接情況,並且能夠從圖象提取有用資訊。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題