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如图,电源电压恒定,R2=16Ω,当S1、S2都闭合时,通过R1、R2的电流分别为2A和0.5A;当S1、S2都断开时,灯L恰能正常发光,且灯的电功率与R1的电功率之比为3:1.求:(1)电源电压和R1的阻值(2)灯的电阻和它的额定功率.
分析:(1)当S1、S2都闭合时,灯泡短路,R1、R2并联,有R2的阻值和电流可求出R2的电压,就是电源电压.
因为并联电路各支路电压相等,所以有R1的电压和电流可求出R1的阻值.
(2)当S1、S2都断开时,灯L和R1串联,电流相等,根据灯的电功率与R1的电功率之比为3:1,可求出灯的电阻.
然后有电源电压和总电阻求出电流,因为此时灯泡正常发光,有灯泡的电阻和电流可求出额定功率.
解答:解:(1)当S1、S2都闭合时,灯泡短路,R1、R2并联,所以,U=U2=I2R2=0.5A×16Ω=8V,
并联电路各支路电压相等,R1=
U1
I1
=
8V
2A
=4Ω.
(2)当S1、S2都断开时,灯L和R1串联,电流相等,PL=I2RL,P1=I2R1,又PL:P1=3:1,
所以,RL:R1=3:1,R1=4Ω.,RL=12Ω.
灯泡正常发光电流:R=4Ω+12Ω=16Ω.I=
U
R
=
8V
16Ω
=0.5A.
灯泡的额定功率:PL=I2RL=(0.5A)2×12Ω=3W.
答::(1)电源电压为8V;R1的阻值为4Ω;
(2)灯的电阻为12Ω,灯泡的额定功率为3W.
点评:本题是电学的一道综合性较强的题,涉及到了串、并联电路电压和电流规律,欧姆定律和电功率.考查全面,是一道好题.
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