Question

某同学研究灯泡消耗的电功率与电源的输出功率的关系，电路如图甲所示．已知电阻R=10Ω．通过灯的电流与灯两端电压关系如图乙所示．则当P_灯与电源的输出功率P_出之比为1：4时，灯上电压U_L与电阻R上电压U_R之比为

 

：电路两端的电压为

 

V或

 

V．

Answer 1

分析：串联电路，电流相等，根据功率公式求出灯泡的电阻，根据U=IR求出灯上电压U_L与电阻R上电压U_R之比，由图乙得出灯泡两端的电压，从而求出路端电压．

解答：解：设电路中的电流为I，则

PR

PL

=

I2R

I2RL

=

4-1

1

=3，解得：RL=

R

3

=

10

3

Ω，所以

UL

UR

=

IRL

IR

=

10

30

=

1

3

由图乙可知，当灯泡两端的电压为10V时，电流为3A，此时电阻R=

10

3

Ω；当灯泡两端的电压为20V时，电流为6A，此时电阻R=

10

3

Ω，
所以灯泡两端的电压为10V或20V，所以电路两端的电压为4U_L，为40V或80V
故答案为：1：3；40；80

点评：本题主要考查了欧姆定律、功率公式的应用及同学们读图的能力，知道串联电路电流处处相等，难度不大，属于基础题．