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(选做题)如图所示电路,变阻器R1的最大值为4Ω,此时它的有效电阻为2Ω,定值电...

(选做题)如图所示电路,变阻器R1的最大值为4Ω,此时它的有效电阻为2Ω,定值电阻R2=6Ω,电源内阻r=1Ω.当开关闭合时,电源消耗的总功率为16W,输出功率为12W,这时灯正常发光.求:(1)电灯的电阻;(2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光,求出此时电源的输出功率和电源的效率?

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(1)电源的总功率为16W,电源的输出功率为12W,得到内电路的功率,求出电流I.由电源的总功率P=EI求出电动势E,再求出路端电压U.根据欧姆定律求解流过灯的电流和电压,最后求解电灯的电阻; (2)当电键S断开时,为使灯泡正常发光,灯泡的电流为额定电流.根据欧姆定律求出灯灯泡的电压,再求解电源的输出功率和电源的效率. 【解析】 (1)电源的总功率为16W,电源的输出功率为12W, 则内电路的功率P=16W-12W=4W, 而电源内阻r=1Ω,由P=I2r得:I=2A 则有:E==V=8V 所以内电压为Ur=Ir=2×1V=2V 因此外电压为U=E-Ur=8V-2V=6V 由于电灯与滑动变阻器串联后与定值电阻R2并联, 则有: 解之得:RL=4Ω (2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光, 则有:U=E-Ir=8V-1V=7V 所以电源的输出功率:P输=IU=7 W  那么,电源的效率η=%=87.5% 答:(1)电灯的电阻4Ω; (2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光,求出此时电源的输出功率7W和电源的效率87.5%
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考点分析:
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B.电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)
E.电压表V2(0~6V,内阻6kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)
G.电键、导线.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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