题目

在左图所示的电路中，定值电阻R的阻值为10Ω，小灯泡的电流随其两端电压的变化关系图象如右图所示。闭合开关，电流表A1示数为0.3A，电流表A2示数为0.8A。 （1） 求定值电阻R两端的电压和电功率？ （2） 为求灯泡L的电阻，小凯和小旋的解题过程如下： [小凯的解法]因为电阻R与灯泡L并联，则有：UL=UR和IL=IR 所以灯泡L的电阻：RL=UL/IL [小旋的解法]因为电阻R与灯泡L并联，则有：IL=I总-IR 根据图所示的图象，查得对应电流的电压UL 所以灯泡L的电阻：RL=UL/IL 请分析他们各自的解法，判定他们的解法是否存在不妥，并简要说明。 （3） 工作100s，求电阻R和灯泡L消耗的总电能？ 答案： 解：由图可知电阻R和灯泡L串联，电流A1测电阻R所在支路电流，电流A2测干路电流，根据 I=UR 可得定值电阻R两端的电压 UR=I1R=0.3A×10Ω=3V 定值电阻R两端的电功率 PR=I1UR=0.3A×3V=0.9W 答：定值电阻R两端的电压和电功率分别为3V、0.9W 解：小凯的解法不妥。因为电阻R与灯泡L并联，并联电路各支路电流之和等于干路电路，各支路两端电压相等，虽然电阻R与灯泡L并联，但由于电阻R还与电流表串联，因此灯泡L两端的电压UL等于电阻R两端电压UR与电流表两端电压UA之和，所以UL>UR；且通过电阻R与灯泡L的电流并不相等。 解：工作100s，电阻R消耗的电能 WR=URI1t=3V×0.3A×100s=90J 由并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过灯泡L的电流为 IL=I2−I1=0.8A−0.3A=0.5A 由坐标图可知此时灯泡两端电压为4V，则灯泡L消耗的电能 WL=ULILt=4V×0.5A×100s=200J 则电阻R和灯泡L消耗的总电能为 W=WR+WL=90J+200J=290J 答：电阻R和灯泡L消耗的总电能为290J。

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