Question

【題目】在如圖甲所示的電路中，電源為可調(diào)壓電源，定值電阻R0=4Ω，燈泡L1的額定功率為4W，開(kāi)關(guān)S是單刀雙擲開(kāi)關(guān)。圖乙所示的是燈泡L2的U－I圖像。求：

（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓使電流表示數(shù)為0.4A, 此時(shí)電阻R0消耗的功率。

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V，燈泡L1正常發(fā)光，電路消耗的總功率。

（3）在（2）的基礎(chǔ)上，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓使燈泡L1正常發(fā)光，燈泡L2消耗功率和電源電壓的大小。

Answer 1

【答案】（1）0.64W。 （2）5W。 （3）12V。

【解析】（1）由圖示可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，燈泡L1與定值電阻串聯(lián)，當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，通過(guò)定值電阻的電流也是0.4A，故可得電阻R0消耗的功率P=I2R0=0.64W；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V，則可得此時(shí)電路中的電流為I=0.5A，則定值電阻消耗的電功率為1W，由于此時(shí)燈泡L1正常發(fā)光，其功率為4W，所以此時(shí)電路消耗的總功率為1W+4W=5W；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，兩燈泡是串聯(lián)的，燈泡L1正常發(fā)光，消耗的功率為4W，電路中的電流為0.5A，由乙圖可知，此時(shí)燈泡L2兩端的電壓為4V，則可得燈泡L2消耗的功率為2W，電路此時(shí)消耗的總功率6W，電源電壓為U=6W/0.5A=12V。