题目内容

【题目】如图所示电路,电源电压保持不变.灯泡额定电压为6V,额定电流为0.8A,电阻R2阻值为R1的2倍,当开关接a时,R1消耗的功率为3W;当开关接b时,R1消耗的功率为0.75W.求:

(1)灯泡的额定功率.
(2)当开关接b时,灯泡的实际功率.

【答案】
(1)解:灯泡的额定功率:

PL=ULIL=6V×0.8A=4.8W;

答:灯泡的额定功率为4.8W;


(2)解:当开关接a时,R1与R2串联,

因串联电路电流处处相等,且电阻R2阻值为R1的2倍,

所以,R1与R2的电功率之比:

= = =

则R2消耗的功率:P2=2P1=2×3W=6W,

电路的总功率:

Pa=P1+P2=3W+6W=9W;

当开关接b时,R1与L串联,

由P=I2R可得,前后两种情况下R1的电功率之比:

= =( 2= =

解得: =

前后两种情况下电路的总功率之比:

= = =

则开关接b时电路的总功率:Pb=Pa= ×9W=4.5W,

因总功率等于各电阻消耗功率之和,

所以,开关接b时灯泡的实际功率:

PL=Pb﹣P1′=4.5W﹣0.75W=3.75W.

答:当开关接b时,灯泡的实际功率为3.75W.


【解析】(1)利用电功率公式P=UI计算灯泡的额定功率;
(2)当开关接a时,电阻R1与R2串联,根据电功率公式的变形公式求出两电阻的功率之比,再求出电阻R2消耗的电功率,进一步求出电路消耗的总功率;当开关接b时,电阻R1与L串联,根据求出两种情况下电路中的电流之比,根据电功率公式P=UI求出电路的总功率之比,进一步求出并联电路的总功率,再计算灯泡此时的实际功率 .
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识,掌握计算电功率公式: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.

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