试题

题目：
青果学院（2004·泰州）如图所示，电源电压不变，灯L1标有“12V 9W”，L2标有“10V 5W”，滑动变阻器R阻值的变化范围为0～20Ω．
（1）当S1、S2、S3都闭合时，灯L1恰能正常发光，电流表的示数为1.55A，则电源的电压和变阻器R接入电路的阻值各是多大？
（2）当S1闭合，S2、S3都断开时，灯L2在1min内消耗的电能是多少？
答案
解：（1）当S1、S2、S3都闭合时，灯L1与滑动变阻器并联，并且灯L1正常发光，因此电源电压为12V；
通过灯L1的电流I1=
P1
U1
=
9W
12V
=0.75A；
则变阻器R接入电路的阻值：R=
U
I
=
12V
1.55A-0.75A
=15Ω．
（2）当S1闭合，S2、S3都断开时，灯L1和灯L2串联连接；
R1=
U
2
1
P1
=
(12V)2
9W
=16Ω，
R2=
U
2
2
P2
=
(10V)2
5W
=20Ω，
电路中的电流 I=
U
R1+R2
=
12V
16Ω+20Ω
=
1
3
A，
灯L2在1min内消耗的电能是Q=I2R2t=(
1
3
A)2×20Ω×60t=133.3J．
答：（1）电源电压为12V；变阻器R接入电路的阻值为15Ω；
（2）灯L2在1min内消耗的电能是133.3J．
解：（1）当S1、S2、S3都闭合时，灯L1与滑动变阻器并联，并且灯L1正常发光，因此电源电压为12V；
通过灯L1的电流I1=
P1
U1
=
9W
12V
=0.75A；
则变阻器R接入电路的阻值：R=
U
I
=
12V
1.55A-0.75A
=15Ω．
（2）当S1闭合，S2、S3都断开时，灯L1和灯L2串联连接；
R1=
U
2
1
P1
=
(12V)2
9W
=16Ω，
R2=
U
2
2
P2
=
(10V)2
5W
=20Ω，
电路中的电流 I=
U
R1+R2
=
12V
16Ω+20Ω
=
1
3
A，
灯L2在1min内消耗的电能是Q=I2R2t=(
1
3
A)2×20Ω×60t=133.3J．
答：（1）电源电压为12V；变阻器R接入电路的阻值为15Ω；
（2）灯L2在1min内消耗的电能是133.3J．
考点梳理
电功的计算；欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系．
（1）当S1、S2、S3都闭合时，灯L1与滑动变阻器并联，灯L2被短路，电流表测量干路电流；根据灯L1恰能正常发光，先确定电源电压，然后求出灯L1的额定电流，最后根据干路电流和欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值；
（2）当S1闭合，S2、S3都断开时，灯L1和灯L2串联连接；先根据两灯泡的铭牌分别求出灯泡的电阻，然后根据欧姆定律求出电路中的电流，最后根据Q=I2Rt求出灯L2在1min内消耗的电能．
本题综合性较强，考查的内容较多：会辨别串、并联，会用欧姆定律和电功计算，会进行电路动态分析，知道串联电路的特点、并联电路的特点．
应用题；压轴题．
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