Question

如图甲所示电路中，电源电压恒定，R为电阻箱，小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示．将电阻箱的阻值调为R₁=5Ω时，小灯泡恰能正常发光，电压表示数U₁=2V．求：

（1）小灯泡的额定功率P₀；

（2）电源电压U；

（3）若将电阻箱的阻值调为R₂时，小灯泡消耗的实际功率为P_L=0.1W，求R₂的值．

 

Answer 1

【答案】

1W；4.5V；20Ω

【解析】

试题分析：（1）∵串联电路中各处的电流相等，

∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：

，

由图象可知，灯泡两端的电压U_L=2.5V，

∵灯泡正常发光，

∴灯泡的额定功率：

P₀=U_LI=2.5V×0.4A=1W；

（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，

∴电源的电压：

U=U_R+U_L=2V+2.5V=4.5V；

（3）由图象可知，当电路中的电流I′=0.2A，U_L′=0.5V时，小灯泡消耗的实际功率为P_L=0.1W，

此时R₂两端的电压：

U₂=U-U_L′=4.5V-0.5V=4V，

则．

考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算．

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，关键是根据图象得出小灯泡消耗的实际功率为P_L=0.1W时两端的电压和电路中的电流．