题目内容
如图所示,电源电压保持不变,标有“10V 10W”的灯L的电阻不随温度变化.两开关均闭合时,电阻R2消耗的电功率是20W,电流表的示数为4A;两开关均断开时,电压表和电流表的示数分别为6V和0.4A.求:
(1)R1的阻值;
(2)两开关均闭合时,电路的总功率.
解:当两开关均断开时,电路如图乙所示:
R1、R2和L串联,电压表测R2和L两端的电压;
R2和L的总电阻:
R===15Ω
灯泡L的电阻:
RL===10Ω
R2的阻值:
R2=R-RL=15Ω-10Ω=5Ω
当两开关均闭合时,电路如图甲所示:
R1、R2和L并联,
R2消耗的电功率:
P2实===20W
所以电源电压:
U=10V
R2的电流:
I2===2A
通过灯L的电流:
IL===1A
通过R1的电流:
I1=I-I2-IL=4A-2A-1A=1A
R1的阻值:
R1===10Ω
(2)两开关均闭合时,电路的总功率:
P总=UI=10V×4A=40W
答:(1)R1的阻值为10Ω;(2)两开关均闭合时,电路的总功率为40W.
分析:(1)当两开关均断开时,R1、R2和L串联,根据欧姆定律先求出R2和L的总电阻,根据R=灯泡的电阻,根据串联电路电阻特点求出R2的阻值;
当两开关均闭合时,R1、R2和L并联,根据电功率公式求出电源的电压,根据欧姆定律分别求出通过R2和灯泡的电流,根据并联电路电流特点,求出通过R1的电流,最后根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)根据P=UI求出两开关均闭合时,电路的总功率.
点评:本题考查了串并联电路电压、电阻、电流规律的熟练应用和欧姆定律及电功率公式的灵活运用,解决本题的关键是开关通断时对电路串并联的判断.
R1、R2和L串联,电压表测R2和L两端的电压;
R2和L的总电阻:
R===15Ω
灯泡L的电阻:
RL===10Ω
R2的阻值:
R2=R-RL=15Ω-10Ω=5Ω
当两开关均闭合时,电路如图甲所示:
R1、R2和L并联,
R2消耗的电功率:
P2实===20W
所以电源电压:
U=10V
R2的电流:
I2===2A
通过灯L的电流:
IL===1A
通过R1的电流:
I1=I-I2-IL=4A-2A-1A=1A
R1的阻值:
R1===10Ω
(2)两开关均闭合时,电路的总功率:
P总=UI=10V×4A=40W
答:(1)R1的阻值为10Ω;(2)两开关均闭合时,电路的总功率为40W.
分析:(1)当两开关均断开时,R1、R2和L串联,根据欧姆定律先求出R2和L的总电阻,根据R=灯泡的电阻,根据串联电路电阻特点求出R2的阻值;
当两开关均闭合时,R1、R2和L并联,根据电功率公式求出电源的电压,根据欧姆定律分别求出通过R2和灯泡的电流,根据并联电路电流特点,求出通过R1的电流,最后根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)根据P=UI求出两开关均闭合时,电路的总功率.
点评:本题考查了串并联电路电压、电阻、电流规律的熟练应用和欧姆定律及电功率公式的灵活运用,解决本题的关键是开关通断时对电路串并联的判断.
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