Question

【題目】在圖甲所示的電路中，已知電源為電壓可調的直流學生電源，R0是定值電阻，燈泡L1的額定電壓為8V，圖乙是燈泡L2的U-I圖象．

(1)當開關S接a時，電壓表示數為1.0V，電流表示數為0.25A，求R0的阻值；

(2)當開關S接a時，調節電源電壓，使燈泡L1正常發光，此時R0消耗的功率為1W，求燈泡L1的額定功率；

(3)當開關S接b時，通過調節電源電壓使燈泡L1正常發光，1min該電路消耗電能是多少？此時L2消耗的功率是多少W?

Answer 1

【答案】 4Ω 4W 360J 2W

【解析】當開關S接a時，電壓表示數為1.0V，電壓表測量電阻R0兩端的電壓，電流表示數為0.25A，電流表測量通過電阻R0的電流，根據歐姆定律可知；當開關S接a時，調節電源電壓，使燈泡L1正常發光，此時R0消耗的功率為1W，由P=I2R0可得此時電流I=0.5A，燈泡L1的額定功率P額=U額I=8V×0.5A=4W；當開關S接b時，通過調節電源電壓使燈泡L1正常發光，此時電流中電流值為0.5A，由乙圖可知L2兩端電壓為4V，則電源電壓此時為8V+4V=12V, 1min該電路消耗電能W=U總It=12V×0.5A×60s=360J；此時L2消耗的功率是多少P2=U2I=4V×0.5A=2W。