Question

9．如图所示，已知电源电压为6V，灯L₁的额定电压不低于3V，灯L₂标有“5V  2.5W“的字样，闭合开关S，移动滑片P，当电流表示数为0.5A时，灯L₁能正常发光，且消耗的实际功率为0.4W．求：
（1）灯L₂的阻值；
（2）灯L₁的额定电压；
（3）此时灯L₂消耗的实际功率．

Answer 1

分析 （1）已知灯泡额定电压与额定功率，应用电功率公式可以求出灯泡电阻．
（2）灯泡在额定电压下正常发光，应用并联电路特点、欧姆定律与电功率公式可以求出灯泡额定电压．
（3）已知灯泡两端电压与灯泡电阻，应用电功率公式可以求出灯泡实际功率．

解答 解：由图示电路图可知，两灯泡并联然后与滑动变阻器串联，电流表测干路电流；
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡L₂的电阻：R₂=$\frac{{U}_{L2额}^{2}}{{P}_{L2额}}$=$\frac{（5V）^{2}}{2.5W}$=10Ω；
（2）两灯泡并联，灯泡两端电压相等，灯泡在额定电压下正常发光，
通过灯泡L₂的电流：I₂=$\frac{{U}_{1额}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U}_{1额}}{10Ω}$，通过L₁的电流：I₁=I-I₂=0.5A-$\frac{{U}_{1额}}{10Ω}$，
灯泡L₁的实际功率：P_1实=U_1额I₂=U_1额（0.5A-$\frac{{U}_{1额}}{10Ω}$）=0.4W，
整理得：U_1额²-5U_1额+4=0，解得：U_1额=4V  （U_1额=1V 不合题意，舍去）；
（3）灯泡L₂的消耗的实际功率：P_2实=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U}_{1额}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（4V）^{2}}{10Ω}$=1.6W；
答：（1）灯L₂的阻值为10Ω；
（2）灯L₁的额定电压为4V；
（3）此时灯L₂消耗的实际功率为1.6W．

点评 本题考查了求电阻、电压与功率，分析清楚电路结构是解题的前提与关键，应用串并联电路特点、电功率公式、欧姆定律可以解题．