电功率列方程求解1 答案

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1.如图1所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合时通过R

1

的电

流为3A;当开关S断开时,R

1两端的电压为5V,R

2

消耗的电功率为

10W,求 R

1和R

2

的阻值。

解:(1)当开关S闭合时R

1在电路中, U=IR

1

=3A×R1

(2)当开关S断开时R

1.R

2

串联在电路中,

V

U

W

R

V

5

10

5

1

-

=

解得:R

1=5ΩU=15V R

2

=10Ω

2.如图2所示电源电压不变,灯泡L标有“6V,3W”字样,当S

1

S

2

都断开时,滑片P从b端滑到某一位置c时,滑动变阻器R的电阻减小6Ω,电流表示数变化了0.1 A,灯泡恰好正常发光,保持

滑片位置不变,闭合S

1、S

2

,电流表示数变化了1.5A。(1)灯泡

的电阻和正常工作时的电流(2)电源电压(3)当S

1、S

2

都闭合时,调节滑片P,电路消耗

的总功率的最小值。

解:(1)灯正常工作电流:I=P/U=3W/6V=0.5A R

L

=U2/P=(6V)2/3W=12Ω

(2)当S

1、S

2

都断开时,P在b端时,R

L

和R

b

串联:I=U/( R

L

+R)

当S

1、S

2

都断开时,P在c点时,R

L

和R

c

串联:I/=U/( R

L

+R

c

) 灯正常发光: I/=0.5A

则 I=0.4A

R=R

c +6Ω解得:R=18ΩU=12V R

c

= 12Ω

(3)滑片位置不变,闭合S

1、S

2

,R

与R

c

并联,电流表示数:I=2A

I

c =U/R

c

=12v/12Ω =1A

I0=I-I c=2A-1A=1A R0=U/I0=12V/1A= 12Ω U2/R +U2/R0

(4)当S

1、S

2

都闭合时,P在b端时,电路消耗的总功率最小:

P=U2/R +U2/R

=(12V)2/12Ω+(12V)2/18Ω=20W

3.如图3所示,电源电压保持不变,当开关S闭合时,灯L消耗的电

功率为25W;当开关断开时,电阻R

0消耗的功率为4W,若R

L

>R

求:(1)开关断开和闭合时,通过灯L的电流之比

(2)开关断开时,灯L的功率P

L

解:(1)S闭合时,L在电路中:U2/R

L =25W R

L

=U2/25W (1)

(2) S断开时,L与R

串联: (2)

解(1)(2)得:4U2-25UU

0+25U

=0 (4U-5U

)(U-5U

)=0

U=5/4U

0 (舍去) U=5 U

则:U

L

=4 U

R

L

=4R

S断开和闭合时,通过灯L的电流之比:

S断开时, P

L =U

L

2/R

L

=(4/5U)2/R

L

=16/25×25W=16W

4、电路如图所示,电源电压不变,灯的电阻不随温度变化。当开关S

1

S 2都闭合时,灯L正常发光,R

1

消耗的功率为36W;当开关S

1

、S

2

都断

开时,灯L的功率为其额定功率的1/4,R

2消耗的功率为2W,已知R

1

>R

2

求:灯L的额定功率

解:(1)当 S

1、S

2

都闭合时,L.R

1

.R

2

并联,灯L正常发光 :P

L额

=U2/R

L

(1)

R

1消耗的功率 P

1

=U2/R

1

=36W

(2)

图1

图2

S2

3

4

U

W

R

U

U

L

=

-

5

4

4

4

=

+

=

+

=

R

R

R

R

R

R

I

I

L

L

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