2PL/PL'?U2/RL?UL/RL?(U/UL)2?25/16,则U/UL=5/4,UL/UR=4/
1,根据分压公式:UL/UR=RL/R=4/1,在串
联电路中,PL/PR=RL/R=4/1,则PR=4W。
正确答案为B。
例6. 如图1所示的电路,电源电压保持不
变,当开关S闭合时,电流表的示数
是0.5
安。开关断开后,电压表的示数是4伏,电阻
R2的功率是0.2瓦。则此时电流的示数是
安。 [解析]
此题目为两种电路状态,其一是当开关S闭合时,R2被局部短路,R1′直接接电源两端,电路中的电流为0.5安。由此状态可到方程I1=U/R1=0.5A。当开关S断开后,R1和R2串联为第二种电路状态,此时伏特表测得R1两端电压U1=4V。电阻R2的功率P2为1.2瓦。由第二种状态中电流相等,可列得方程:I2=U1/R1和I2=P2/(U-U1),即4V/R1=1.2W/(U-4V)。由第一、第二状态所列方程联立可解得R1=20Ω。代入I2=U1/R1=4V/20Ω=0.2A。正确答案为“0.2”。
例7. 将一盏灯接在电源电压不变的电路中使用时,它的电功率是40瓦。
如果将灯L跟电阻R串联后接到同一电源上,电阻R10秒内电流做了
36焦耳的功,此时灯的功率是(RL>R)
[解析]
此题目的电路状态为两个。其一是灯L直接接到电源两端,则灯的功率为40W。由此状态可列出方程PL=U 2/RL=40W。其二是灯L和R串联后再接入原电路,电阻R的功率为PR=WR/t=36J/10S=3.6W,则PR=I2R=(U/(R+RL))2·R=3.6W,由两种状态所列方程求比PL/PR=(R+RL)2/R·RL=40W/
3.6W,可求得RL/R=9/1和RL/R=1/9(据题意舍)。在串联电路中PL′/PR=RL/R=9/1,∴PL′=9PR=9×3.6W=32.4W。正确答案为“32.4”。 例8.甲、乙灯泡串联接入电压一定的电路中,甲灯的功率为P甲,乙灯的
功率为P乙;若把甲灯和乙灯并联接入同一电路中,则甲灯的功率
为 。
[解析]
当两灯串联接入电压一定的电路中,甲、乙两灯的功率分别为P甲、P乙,
2/R乙;甲、乙两灯并联在电路中,P甲′=U2/R甲。所P甲=U2/R甲,P乙?U乙
以
P甲′/P甲=U/R甲÷U甲/R甲=(U/U甲)=(
(P甲?P乙)2
P甲222U甲?U乙U甲)?(2P甲?P乙P甲)2, ∴P甲'?。
例9. 把额定电压是4.8伏的小灯泡和定值电阻R并联在某一电
路中,灯泡正常发光,干路中的电流是1.2安。若把它们串联在另一电路中,小灯泡的实际功率是它额定功率的
1/4,这时定值电阻R消耗的电功率是0.24瓦。
则小灯泡的额定功率是多少瓦?
[解析]
根据P=I2R
PL'I'RLI'1I'1?2?()2?,∴? PLI4IRLI2
由并联电路R?U4.8V① ?I?IL12.A?IL
PR12W. 由串联电路电流相等R?2?2② I'I'
联立①②可解得:I=0.4A,PL=U·I1=1.92W.
例10.如图3所示,R1=10欧,R2的最大电阻值为30欧,电源电压值为8伏,求变阻器R2连入电路的电阻为多大时,R2上消耗的电功率最大?最大为多少?
[解析] 设R2连入电路中的电阻为Rx时,其消耗的电功
率最大为P,根据P=I2R有:
P=I2Rx=(U/(Rx+R1))2·Rx,P?(64Rx8)2?Rx?,根据数学10?Rx100?20Rx?Rx
上方程ax2?bx?c?0,(a?0),有实数根时,△=b2-4ac≥0求解。将上式整理为关于Rx的一元二次方程PRx2?(20P?64)Rx?100P?0,因为Rx存在且
有正根,所以△=(20P-64)-4×P×100P≥0,解不等式得P≥1.6瓦,所以R2消耗的最大电功率为1.6瓦,将P=1.6瓦代入原方程可以求得Rx=10Ω。
【同步练习】
1. 如图4所示电路,电源电压8伏保持不变,电阻R1=20欧, V3 V2 V1 V2 当开关S闭合后,电压表○ 和 的示数之比是1:1,○ 和 ○ 的示数之比○是5:3,则下列判断正确的是( )
A. R2=20欧 B. R3=30欧
C.电流表A 的示数为0.1安 ○ D.电路中消耗的总功率为0.8瓦
2. 在图5所示的电路中,电源电压和电灯L的电阻均保持
不变。开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B.电灯L亮度不变
的示数不变 D.电流表A2 的示数变小 C.电流表A 1 ○ ○ 3. 甲灯标明10V,乙灯标明4W。甲、乙两灯电阻分别为R甲:R乙。
且R甲>R乙,并保持不变。将它们以某种方式接到电压为U的电源上时,两
灯均正常发光,将它们以另一种方式连接到电压为U′的电源上时,乙灯正常发光,甲灯的实际功率是额定功率的
16/25,则U′与U的比值为( )
A. 4:9 B. 9:4 C. 4:5 D. 5:4
4. 一根电热丝的电阻值为R,将它接在电压为U的电路中时,在时间t内产生的热量为Q。使用一段时间后,比电热线被剪掉了一小段,剩下一段的电阻值为3/4R。现将剩下的这段电热丝接入电路,则( )
A.若仍将它接在电压为U的电路中,在时间t内产生的热量为3/4Q
B.若仍将它接在电压为U的电路中,产生的热量为Q,所需时间为3/4t
C.若将它接入电压为3/4U的电路中,在时间t内产生的热量为3/4Q
D.若将它接入另一电路,在时间t内产生的热量仍为Q,这个电路的电压为3/4U
同步练习答案: