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(2013?长沙) 在如图的电路中,灯泡L上标有“6V 4W”的字样,当S、S1均闭合时,灯泡正常发光,电压表示数为12V;若再断开S1,灯泡的实际功率变为原来的
1
4
,则下列选项正确的是(  )
分析:(1)当S、S1均闭合时,灯泡与电阻R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
根据P=UI求出电路中的电流,利用欧姆定律求出灯泡和R2的电阻;
(2)若再断开S1时,灯泡与两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据灯泡的实际功率变为原来的
1
4
和P=I2R求出电路中的电流,进一步得出断开S1前后电流表的示数之比,利用欧姆定律求出电路中的总电阻,利用串联电路的电阻特点求出R1的阻值,再利用欧姆定律求出电压表的示数.
解答:解:(1)当S、S1均闭合时,灯泡与电阻R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
灯泡正常发光时的电压为6V,功率为4W,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压U=UL+U2=6V+12V=18V,故A不正确;
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据P=UI可得,电路中的电流:
I=IL=
PL
UL
=
4W
6V
=
2
3
A,
根据欧姆定律可得:
RL=
UL
IL
=
6V
2
3
A
=9Ω,R2=
U2
I
=
12V
2
3
A
=18Ω;
(2)若再断开S1时,灯泡与两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
∵灯泡的实际功率变为原来的
1
4

∴根据P=I2R可得,此时电路中的电流即电流表的示数:
I′=
PL实
RL
=
1
4
PL
RL
=
1
4
×4W
=
1
3
A,
断开S1前后,电流表的示数之比:
I:I′=
2
3
A:
1
3
A=2:1,故D不正确;
电路中的总电阻:
R=
U
I′
=
18V
1
3
A
=54Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴R1=R-RL-R2=54Ω-9Ω-18Ω=27Ω,故B正确;
电压表的示数:
U2′=I′R2=
1
3
A×18Ω=6V<12V,即电压表的示数变小,故C不正确.
故选B.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和公式及规律的灵活应用.
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