Question

【題目】實驗室里有兩只額定電壓分別為4 V和6 V的小燈泡L1和L2，將它們連接到如圖所示的電源電壓可調的電路中，其中通過L2的電流與電壓的關系如圖所示．閉合開關S1、S2，斷開S3，滑片P置于最左端時，一只小燈泡正常發光，電路消耗的功率為5.2 W；只閉合S3，滑片P置于最右端時，也有一只小燈泡正常發光，且L2的電阻與變阻器連入電路中的電阻之比為R2∶R＝1∶4.求：

(1)L2正常工作時的電阻．

(2)L1正常工作時的電流．

(3)在一只小燈泡正常發光條件下，電源電壓的調節范圍．

Answer 1

【答案】(1) 6 Ω (2) 0.4 A (3) 4～9 V

【解析】試題分析：

由圖像可知：UL2額=6V IL2額=1A

根據I=U/R，則L2正常發光時的電阻：RL2=UL2額/IL2額=6V/1A=6Ω

閉合開關S1、S2，斷開S3，滑片P置于最左端時，L1、L2并聯。

L1正常發光，電源電壓：U=UL1額=4V

I總=P總=5.2W/4V=1.3A 由圖像可知：I2=0.9A

則L1正常發光時的電流：IL1額=I總-I2=1.3A-0.9A=0.4A

只閉合S3，滑片P置于最右端時，L1、L2及變阻器R串聯。

正常發光的一只小燈泡為L1，電路中電流I總/=IL1額=0.4A

由圖像可知：U2=1V

L1的電阻：R1=UL1額/I總/=4V/0.4A=10Ω L2的電阻：R2=U2/I總/="1V/0.4A=2.5Ω"

由于R2：R1=1:4，則變阻器的電阻：R=4R2=10Ω

電源電壓：U/=I總/R/總=0.4A×（10Ω+2.5Ω+10Ω）=9V

電源電壓的調節范圍為4V~9V