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1.在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,R0是定值电阻,灯泡L1的额定电压为8V,图乙是灯泡L2的U-I图象.

(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值.
(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率.
(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,1min该电路消耗电能是多少?

分析 (1)当开关S接a时,R0与L1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R0的阻值;
(2)当开关S接a时,由灯泡正常发光可知其两端的电压和额定电压相等,根据P=I2R表示出R0的电功率即可求出电路中的电流,根据P=UI求出灯泡L1的额定功率;
(3)开关S接b时,两灯泡串联,由灯泡L1正常发光可知电路中的电流,由图乙可知L2两端的电压,根据串联电路的电压特点可知电源的电压,根据W=UIt可知1min该电路消耗的电能.

解答 解:(1)当开关S接a时,R0与L1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,
由I=UR可得,R0的阻值:
R0=U0I0=1.2V0.3A=4Ω;
(2)当开关S接a时,由P=I2R可得,此时电路中的电流:
I=P0R0=1W4Ω=0.5A,
由于灯泡L1正常发光,则电压UL1=8V,
所以,灯泡L1的额定功率PL1=UL1I=8V×0.5A=4W;
(3)开关S接b时,两灯泡串联,由L1正常发光可知,电路中的电流为0.5A,
由乙图知电流为0.5A时L2两端的电压为4V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知总电压:U=UL1+UL2=8V+4V=12V,
电路1min时间消耗的电能W=UIt=12V×0.5A×60s=360J.
答:(1)R0的阻值为4Ω;
(2)灯泡L1的额定功率为4W;
(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,1min该电路消耗电能是360J.

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.

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