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三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和3.0V,它们的额定...

三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和3.0V,它们的额定电流都为0.5A.若将它们连接成图1、图2所示电路,闭合电键s后灯泡都能正常发光,且图1中伏特表示数为15.0v,图2中总阻值为8Ω的滑动变阻器R3的滑片p恰滑至中点.电路中电源电动势E和内阻r未知.
(1)计算图1电路中的总电流和电阻R2消耗的电功率;
(2)分析比较图1与图2电路哪个更节能;
(3)计算电路中电源电动势E和电源内阻r.
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(1)根据电路的结构,即可求得图1电路中的总电流;由串联电路分压特点求出电阻R2的电压,由公式P=UI求出其2消耗的电功率; (2)由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,分别得到干路电流,根据电源的总功率P=EI,分析比较图1与图2电路哪个更节能; (3)根据全电路欧姆定律分别对两图情况列式,即可求得电源电动势E和内阻r. 【解析】 (1)由题意,在图1电路中: 电路的总电流 I总=IL1+IL2+IL3=1.5A    电阻R2的电压  UR2=U端-UL3=12 V     电阻R2消耗功率 PR2=IR2UR2=18 W      (2)图1电源提供的电功率为P总=IE   图2电源提供的电功率为P′总=I′E′ 由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,计算得到I=1.5A. I′=+0.5A=A+0.5A=2A 则P′总>P总,所以图1电路比图2电路节能.   (3)根据全电路欧姆定律得    E=U+Ir        E=I′(R外+r)       其中R外=7Ω 两式联立求解,得E=18v   r=2Ω 答: (1)图1电路中的总电流是1.5A,电阻R2消耗的电功率是18W; (2)图1电路更节能; (3)电路中电源电动势E是18V,电源内阻r是2Ω.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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