试题
题目:
如图所示,电源电压不变.当开关S闭合时,电阻R
1
两端的电压与电灯L两端的电压之比是1:4,此时电灯L正常发光,R
1
的功率为P
1
.当开关S断开时,电灯L的实际功率是额定功率的0.25倍,R
2
的功率为P
2
.则P
1
:P
2
=
4:5
4:5
.
答案
4:5
解:(1)开关闭合时的等效电路图如图甲所示,开关断开时的等效电路图如图乙所示;
(2)由图甲及串联电路的特点知:U
L
+U
1
=U,由题意知:U
1
:U
L
=1:4,所以U
1
=
1
5
U,U
L
=
4
5
U;
(3)灯泡电阻不变,由图甲及图乙知:
P
L额
P
L实
=
P
L额
0.25
P
L额
=
4
1
=
U
2
L
R
R
U′
2
L
R
L
=
U
2
L
U′
2
L
,
所以U
L
′=
1
2
U
L
=
1
2
×
4
5
U=
2
5
U,
P
L额
P
L实
=
P
L额
0.25
P
L额
=
4
1
=
I
2
R
L
I′
2
R
L
=
I
2
I′
2
,所以I=2I′;
(4)灯泡与电阻R
1
阻值不变,由图乙及串联电路的特点知
U
1
′
U
L
′
=
U
1
U
L
=
1
4
,
所以U
1
′=
1
4
U
L
′=
1
4
×
2
5
U=
1
10
U,由串联电路特点知:U
L
′+U
2
+U
1
′=U,
所以U
2
=U-U
L
′-U
1
′=
1
2
U;
(5)R
1
的功率为P
1
与R
2
的功率P
2
之比
P
1
P
2
=
I
U
1
I′
U
2
=
2I′×
1
5
U
I′×
1
2
U
=
4
5
;
故答案为:4:5.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
电功率的计算.
(1)分析电路结构,作出开关S闭合与断开时的等效电路图;
(2)由串联电路特点求出,开关闭合时,电阻R
1
与灯泡两端的电压;
(3)根据功率公式的变形公式求出开关断开时灯泡两端的电压,求出开关闭合与断开时电路电流关系;
(4)根据U=IR及串联电路特点求出开关断开时灯泡、电阻R
1
、电阻R
2
的电压;
(5)最后由P=UI求出P
1
:P
2
.
本题考查了求电阻的功率之比,分析电路结构、明确各电路元件的连接方式,熟练应用功率公式及其变形公式、熟练应用串联电路的特点是正确解题的关键;本题难度较大.
计算题;应用题.
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2
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