消耗的总功率P为1W。已知5U1=6U2,忽略温度对灯丝电阻的影响。求 : (1)电阻R1和灯丝电阻RL的比值; (2)小灯泡L的额定电功率。
解:当开关S闭合、S2断开,滑动变阻器R2接入电路电阻为其最大值一半时,电路如图3甲所示;当开关S、S1均闭合时,电路如图3乙所示;当开关S闭合,断开开关S1,滑动变阻器R2的滑片P在B端时,电路如图3丙所示;再调节滑动变阻器R2的滑片P使其接入电路电阻为其最大值3/4时,电路如图3丁所示。
2
1
甲
乙
4 3
丙 图3
丁 (1)由图甲、乙得:U1 = I1RL ,U = I2RL , I1=0.2A,I2=0.5A, U12解得:
U=5。
U21R1因5U1=6U2,解得
U
1
=3 ,所以R1 RL3
R1解得:R 1L2①
RL
U1U-U1
(2)由图甲得:
RR2
1
2
解得:2R1+R2= 3RL② R22
由①②解得:R L
1
3R21
由图乙、丁得:I2RL = I4(R1+4+RL)解得: I4=6A,
因P=UI4=1W,解得: U=6V 则P额 =U I2=3W
说明:其他解法正确同样得分。 7.(2011怀柔二模)如图25所示的电路中,电源两端电压不变,灯的电阻不变。当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到A端时,R1的电功率为P1,电流表示数为I1 ;当开关S1断开,S2 闭合时,R1 的电功率为 P′1,电流表示数为I2 ,此时灯L正常发光。已知P1∶P′1 =9∶25。当开关S1、S2 都断开,滑动变阻器的滑片P在C点时,变阻器接入电路的电阻为RC,与滑动变阻器最大阻值之比是1:3。电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2 ,已知U1∶U2=3∶2, RC的电功率为9W。 求:
(1) 电流表I1与I2的比值 ;
(2)灯的电阻与滑动变阻器最大阻值之比;
图25