题目内容

如图所示电路,电源电压为8V,且保持不变,当S1、S2都断开时,标有“6V3W”的小灯泡恰能正常发光,当S1、S2都闭合时,R1与R2消耗的电功率之比为1:4,求R1和R2的阻值各是多少?
分析:知道灯的铭牌,可以知道灯的额定电压和额定功率,利用P=
U2
R
可求出灯丝电阻;
当S1、S2都断开时,R1、L串联,先根据灯正常工作,求出灯正常工作时的电流(电路中的电流),再求出R1两端的电压,根据欧姆定律求R1的阻值;
当S1、S2均闭合时,L短路,R1、R2并联,用P=
U2
R
表示出R1与R2消耗的电功率之比为1:4即可求出R2的阻值.
解答:解:灯泡的电阻:RL=
U
2
L
PL
=
(6V)2
3W
=12Ω,
当S1、S2都断开时,R1、L串联,电路中的电流:IL=
PL
UL
=
3W
6V
=0.5A,
R1两端的电压:U1=U-U2=8V-6V=2V,
R1的阻值:R1=
U1
IL
=
2V
0.5A
=4Ω;
当S1、S2均闭合时,L短路,R1、R2并联,
∵P1:P2=1:4
∴由P=
U2
R
可得,P1:P2=
U2
R1
U2
R2
=R2:R1=1:4
R2=
1
4
×R1=
1
4
×4Ω=1Ω.
答:R1和R2的阻值分别为4Ω和1Ω.
点评:本题考查了学生对串并联电路的特点、欧姆定律的掌握和运用,能分析电路图得出当S1、S2都断开和当S1、S2均闭合时的电路组成是本题的突破口,灵活选用公式计算是关键.
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