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在线问答 》 初中物理
提问者:😉 | 优点奖励:5 | 关注次数:0次   3天前
满意回答
回答者:158****0255 3天前
菁优网
  • 2019/03/15 23:55
    佩服
菁优解析
专题:计算题;电路和欧姆定律;电能和电功率;电路变化分析综合题.
分析:先画出三种情况的等效电路图:
(1)图2中L4灯正常发光且U4额=12V即额定电压为12V,根据题意确定灯泡L2的额定电压,根据P=UI表示出L2的电功率求出电路中的电流,图1中L2灯正常发光,根据欧姆定律表示出L2两端的电压求出图1和图2中电流表的示数之比;
(2)根据图1和图2中电流表的示数求出图1中的电流,根据P=UI求出灯泡L2的额定功率,根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压,根据欧姆定律求出L1的阻值,图3中L1灯正常发光,根据题意求出电路中的电流,利用P=UI求出L1的额定功率,利用欧姆定律求出L1两端的电压,利用串联电路的电压特点求出L3两端的电压,根据题意确定其额定电压,利用串联电路的电压特点确定L3两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式求出L3的电阻,利用P=
U2
R
求出L3灯的额定功率。
解答:解:当开关S1、S2闭合、S3、S4断开时,等效电路图如图1所示;
当开关S1、S3闭合、S2、S4断开时,等效电路图如图2所示;
当开关S1、S4闭合、S2、S3断开时,等效电路图如图3所示。
菁优网
(1)图2中:L4灯正常发光,且U4额=12V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴U2=U-U4=24V-12V=12V,
∵各盏灯工作过程中均不超过其额定电压,且L1、L2、L3三盏灯的额定电压可能为18V、12V、6V或2.5V,
∴U2额=18V,
∵P=UI,且P2=2.4W,
∴I2=
P2
U2
=
2.4W
12V
=0.2A;
图1中:L2灯正常发光,则U2额=18V,
U2
U2额
=
I2R2
I1R2
=
I2
I1
=
0.2A
I1
=
12V
18V
=
2
3

即:
I1
I2
=
3
2

(2)图1中的电流:
I1=
3
2
I2=
3
2
×0.2A=0.3A,
P2额=U2额I1=18V×0.3A=5.4V,
此时L1两端的电压:
U1=U-U2额=24V-18V=6V,
∵I=
U
R

∴R1=
U1
I1
=
6V
0.3A
=20Ω;
图3中:L1灯正常发光,
∵三种工作电路中电流由大到小的比值为6:3:2,且I1=0.3A,I2=0.2A,
∴I3=0.6A,
U1额=I3R1=0.6A×20Ω=12V,P1额=U1额I3=12V×0.6A=7.2W,
此时U3=U-U1额=24V-12V=12V,
∵各盏灯工作过程中均不超过其额定电压,且L1、L2、L3三盏灯的额定电压可能为18V、12V、6V或2.5V,
∴U3额=18V,
∵串联电路中各处的电流相等,
U3
R3
=
U1额
R1
,即
12V
R3
=
12V
20Ω

解得:R3=20Ω,
P3额=
U3额2
R3
=
(18V)2
20Ω
=16.2W。
答:(1)I1与I2的比值为3:2;
(2)L1、L2、L3灯的额定电压依次为12V、18V、18V,对应的额定功率依次为7.2W、5.4W、16.2W。
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是画出三种情况的等效电路图以及利用好三电路的电流关系和灯泡额定电压的确定,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、功率和额定功率相等。
答题:刘伟老师 2013/7/15
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