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有“200V40W”灯泡400盏,并联于电源两端,这时路端电压U1=150V,当关掉200盏,则路端电压升为U2=175V.不考试温度对电阻的影响,不计输电线上的电阻.试求:
(1)电源电动势E和内阻r;
(2)前后两次每盏灯实际消耗的功率P1和P2
(3)若使电灯正常发光共应开多少盏灯?
分析:(1)先求出小灯泡的电阻和额定电流,根据并联电路的特点求出400盏灯泡并联时的电阻和200盏灯泡并联时的电阻,再根据闭合电路欧姆定律联立方程即可求解;
(2)根据P=
U2
R
即可求解前后两次每盏灯实际消耗的功率;
(3)电灯正常发光时,路端电压为200V,根据闭合电流欧姆定律求出干路电流,从而求出灯泡数.
解答:解:(1)小灯泡的电阻R0=
U02
P0
=
40000
40
=1000Ω        
       额定电流I0=
P0
U0
=
40
200
=0.2A          
400盏灯泡并联时的电阻R1=
R0
n1
=
1000
400
=2.5Ω           
200盏灯泡并联时的电阻R2=
R0
n1
=
1000
200
=5Ω    
根据闭合电路欧姆定律得:
E
R1+r
=
U1
R1

E
R2+r
=
U2
R2
           
联立解得 E=210V   r=1Ω;
(2)第一次消耗的功率P1=
U12
R0
=
(150)2
1000
=22.5W        
      第二次消耗的功率P2=
U22
R0
=
(175)2
1000
=30.6W       
(3)电灯正常发光时,路端电压为200V,
根据闭合电流欧姆定律得:I=
E-U0
r
=
210-200
1
=10A          
      n3=
I
I0
=
10
0.2
=50;            
答:(1)电源电动势E为210V,内阻r为1Ω;
(2)前后两次每盏灯实际消耗的功率P1为22.5W,P2为30.6W;
(3)若使电灯正常发光共应开50盏灯.
点评:本题主要考查了闭合电路欧姆定律及串并联电路的特点,要求同学们能正确分析电路结构,知道正常发光时,灯泡的电压为额定电压,电流为额定电流,难度适中.
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科目:高中物理 来源: 题型:038

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(1)电源电动势,内阻多大?

(2)前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大?

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