题目

在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，如图乙是灯泡L2的U﹣I图象。 （1） 当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值； （2） 当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率； （3） 开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，求电路消耗的总功率。 答案： 解：当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联（如下图所示）， ∵U0＝1.2V，I＝0.3A， ∴电阻R0的阻值为：R0＝ U0I ＝ 1.2V0.3A ＝4Ω 解：当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，∵灯泡L1正常发光时， ∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1＝8V， 又∵此时R0消耗的功率为P0＝1W，而R0＝4Ω， ∴此时电路中的电流为：I02＝ P0R0 ＝ 1W4Ω ＝0.25A2，即I1＝I0＝0.5A， 灯泡L1的额定功率为：P1＝U1I1＝8V×0.5A＝4W 解：开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联（如下图所示）， ∵灯泡L1正常发光， ∴此时电路中的电流为I1＝I2＝0.5A， 从灯泡L2的U﹣I图象可知，当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压为U2＝4V， 则电源电压为：U＝U1+U2＝8V+4V＝12V， ∴电路消耗的总功率为：P总＝UI1＝12V×0.5A＝6W。

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