Question

17．（1）將兩只額定電壓相同的小燈泡L₁、L₂串聯(lián)在電路中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈L₁較暗，燈L₂較亮，下列說法正確的是C
A．燈L₁的電阻比燈L₂的電阻大               B．燈L₁的額定功率比燈L₂的額定功率小
C．電路中，燈L₁兩端電壓比燈L₂兩端電壓小    D．電路中，通過燈L₁的電流比通過燈L₂的電流大
（2）如圖所示，電壓電壓保持不變，滑動變阻器R₂的最大阻值為50Ω，當S閉合、S₁斷開，滑片在b端時，燈泡L的功率為0.4W，電流表的示數(shù)為0.2A，當S、S₁均閉合，滑片在a端時，電流表的示數(shù)為1.5A，求：
①燈L的電阻R_L；②電源電壓；③電阻R₁的阻值．

Answer 1

分析 （1）兩燈泡串聯(lián)時通過它們的電流相等，根據(jù)燈泡的亮暗取決于實際功率的大小可知它們實際功率之間的關系，根據(jù)P=I²R可知兩燈泡電阻之間的關系，根據(jù)歐姆定律可知兩電阻兩端的電壓關系，兩燈泡的額定電壓相等，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知兩燈泡額定功率之間的關系；
（2）①當S閉合、S₁斷開，滑片在b端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出燈L的電阻；
②根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
③當S、S₁均閉合，滑片在a端時，R₁與L并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的并聯(lián)求出電阻R₁的阻值．

解答 解：（1）將兩只額定電壓相同的小燈泡L₁，L₂串聯(lián)在電路中時，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，通過兩燈泡的電流相等，故D錯誤；
因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，且燈L₁較暗，燈L₂較亮，
所以，由P=I²R可知，L₂的實際功率較大，電阻較大，故A錯誤；
由I=$\frac{U}{R}$可知，L₂兩端的電壓較大，故C正確；
因兩燈泡的額定電壓相等，
所以，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈L₂的額定功率較小，故B錯誤；
（2）①當S閉合、S₁斷開，滑片在b端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
由P=I²R可得，燈L的電阻：
R_L=$\frac{{P}_{L}}{{I}^{2}}$=$\frac{0.4W}{（0.2A）^{2}}$=10Ω；
②因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可知，電源的電壓：
U=I（R_L+R₂）=0.2A×（10Ω+50Ω）=12V；
③當S、S₁均閉合，滑片在a端時，R₁與L并聯(lián)，電流表測干路電流，
則電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{12V}{1.5A}$=8Ω，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，$\frac{1}{R}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{L}}$，即$\frac{1}{8Ω}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{10Ω}$，
解得：R₁=40Ω．
答：（1）C；
（2）①燈L的電阻為10Ω；②電源電壓為12V；③電阻R₁的阻值為40Ω．

點評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意燈泡的亮暗取決于實際功率的大小．