Question

【题目】实验室里有两只额定电压分别为4 V和6 V的小灯泡L1和L2，将它们连接到如图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5.2 W；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．

Answer 1

【答案】(1) 6 Ω (2) 0.4 A (3) 4～9 V

【解析】试题分析：

由图像可知：UL2额=6V IL2额=1A

根据I=U/R，则L2正常发光时的电阻：RL2=UL2额/IL2额=6V/1A=6Ω

闭合开关S1、S2，断开S3，滑片P置于最左端时，L1、L2并联。

L1正常发光，电源电压：U=UL1额=4V

I总=P总=5.2W/4V=1.3A 由图像可知：I2=0.9A

则L1正常发光时的电流：IL1额=I总-I2=1.3A-0.9A=0.4A

只闭合S3，滑片P置于最右端时，L1、L2及变阻器R串联。

正常发光的一只小灯泡为L1，电路中电流I总/=IL1额=0.4A

由图像可知：U2=1V

L1的电阻：R1=UL1额/I总/=4V/0.4A=10Ω L2的电阻：R2=U2/I总/="1V/0.4A=2.5Ω"

由于R2：R1=1:4，则变阻器的电阻：R=4R2=10Ω

电源电压：U/=I总/R/总=0.4A×（10Ω+2.5Ω+10Ω）=9V

电源电压的调节范围为4V~9V