Question

在图甲所示的电路中，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，图乙是灯泡L₂的U—I图像。

（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。

Answer

（1）定值电阻R0的阻值为；（2）灯泡L1的额定功率4W；（3）电路消耗的总功率。

【解析】试题分析：（1）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：．（2）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：，即I1=I0=0．5A，灯泡L1的额定功率为：P1=U1I1=8V×0．5A=4W．（3）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．答：（1）定值电阻R0的阻值为；（2）灯泡L1的额定功率4W；（3）电路消耗的总功率。

考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．