Question

实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L₁和L₂，将它们连接到图甲所示的电源电压可调的电路中，其中通过L₂的电流与电压的关系如图乙所示。闭合开关S₁、S₂，断开S₃，滑片P置于最左端时，一只小灯泡正常发光，电路消耗的功率为5.2W；只闭合S₃，滑片P置于最右端时，也有一只小灯泡正常发光，且L₂的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为：R₂∶R₁=1∶4。求：

⑴L₂正常工作时的电阻。
⑵L₁正常工作时的电流。
⑶在一只小灯泡正常发光条件下，电源电压的调节范围。

Answer 1

(1)6Ω    (2)0.4A   （3）4V~9V

试题分析：
由图像可知：U_L2额=6V   I_L2额=1A
根据I=U/R，则L₂正常发光时的电阻：R_L2=U_L2额/I_L2额=6V/1A=6Ω
闭合开关S₁、S₂，断开S₃，滑片P置于最左端时，L₁、L₂并联。
L₁正常发光，电源电压：U=U_L1额=4V
I_总=P_总=5.2W/4V=1.3A   由图像可知：I₂=0.9A
则L₁正常发光时的电流：I_L1额=I_总-I₂=1.3A-0.9A=0.4A
只闭合S₃，滑片P置于最右端时，L₁、L₂及变阻器R串联。
正常发光的一只小灯泡为L₁，电路中电流I_总^/=I_L1额=0.4A
由图像可知：U₂=1V
L₁的电阻：R₁=U_L1额/I_总^/=4V/0.4A=10Ω     L₂的电阻：R₂=U₂/I_总^/="1V/0.4A=2.5Ω"
由于R₂：R₁=1:4，则变阻器的电阻：R=4R₂=10Ω
电源电压：U ^/=I_总^/R^/_总=0.4A×（10Ω+2.5Ω+10Ω）=9V
电源电压的调节范围为4V~9V