Question

【题目】在如图甲所示的电路中，电源为可调压电源，定值电阻R0=4Ω，灯泡L1的额定功率为4W，开关S是单刀双掷开关.图乙所示的是灯泡L2的U－I图像.求：

（1）当开关S接a时，调节电源电压使电流表示数为0.4A, 此时电阻R0消耗的功率.
（2）当开关S接a时，调节电源电压，当电压表示数为2V，灯泡L1正常发光，电路消耗的总功率.
（3）在（2）的基础上，当开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，灯泡L2消耗功率和电源电压的大小.

Answer 1

【答案】
（1）解：由图示可知，当开关S接a时，灯泡L1与定值电阻串联，当电流表示数为0.4A时，通过定值电阻的电流也是0.4A，故可得电阻R0消耗的功率P=I2R0=0.64W；
（2）解：当开关S接a时，调节电源电压，当电压表示数为2V，则可得此时电路中的电流为I=0.5A，则定值电阻消耗的电功率为1W，由于此时灯泡L1正常发光，其功率为4W，所以此时电路消耗的总功率为1W+4W=5W；
（3）解：当开关接b时，两灯泡是串联的，灯泡L1正常发光，消耗的功率为4W，电路中的电流为0.5A，由乙图可知，此时灯泡L2两端的电压为4V，则可得灯泡L2消耗的功率为2W，电路此时消耗的总功率6W，电源电压为U=6W/0.5A=12V.
【解析】根据开关在不同的位置，组成不同的电路，结合电功率计算公式求电功率，需要注意的是要根据题中所给的数据利用更合适的公式.
【考点精析】掌握电功率的计算公式是解答本题的根本，需要知道计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．