Question

初中物理电学问题，求助~O(∩_∩)O谢谢

如图所示电路，电源两端电压不变，灯丝电阻不变．当两个开关都断开时，电压表的示数为U1，电阻R1消耗的电功率为0.1W．只闭合开关S1时，电压表的示数为U2，电流表的示数为0.2A．只闭合开关S2时，电阻R1消耗的电功率为3.6W．两个开关都闭合时，灯L正常发光．已知U1：U2=1：2，求：灯L正常发光时电路的总电功率

Answer 1

分析：
∵当两个开关都断开时，R1、R2、L串联。
∴I＝I1＝I'2＝U1/R2，即R2＝U1/I1……①
及：P1＝I1^2R1＝0.1W，即R1＝0.1/I1^2……②；
∵当只闭合开关S1时，R1、L被短路。
∴R2＝U2/I2……③　　及　I2＝0.2A……④
由①和③可得：U1/U2＝I1/I2……⑤
由题意：U1/U2＝1/2……⑥，将④和⑥代⑤，得　I1＝0.1(A)，
将I1值代入②，可得　R1＝10(Ω)；
∵当只闭合开关S2时，R2、L断路。
∴P'1＝I'1^2R1＝3.6W……⑦，将R1值代入⑦，可得：I'1＝0.6(A)，
这时电源电压：U＝U'1＝I'1R1＝0.6×10＝6（V）
不难求得：R2＝U/I2＝6/0.2＝30（Ω）；
∵电源两端电压不变，
∴I1(R1＋R2＋R灯)＝I'1R1，即(R1＋R2＋R灯)＝0.6×10/0.1＝60（Ω）
∴R灯＝60－R1－R2＝60－10－30＝20（Ω）
由于S1、S2均闭合时，R1、R2、L并联，
∴1/R总＝1/R1＋1/R2＋1/R灯＝1/10＋1/30＋1/20，即　R总＝(60/11)（Ω）
∵这时灯正常发光，
∴灯L正常发光时电路的总电功率：P总＝U^2/R总＝6^2/(60/11)＝6.6(W)

Answer 2

当两个开关都断开时，,三导体串联。
只闭合开关S1时，R1、L被短路。
只闭合开关S2时，R2、L被短路
两个开关都闭合时，R1和L并联，R2被短路
三导体串联，电阻R1消耗的电功率为0.1W。只闭合开关S2时，R2、L被短路，单独R1消耗的电功率为3.6W.由P=U2/R推出：三导体串联时R1分配电压为总电压的1/6
U1：U2=1：2，由串联电压分配跟电阻成正比推出R1：RL：R2=1:2:3
灯L正常发光时，R1消耗P=3.6W，RL消耗P为3.6/4=0.9W（由P=U2/R，并联R1：RL：R2=1:2，RL消耗P为R1的四分之一）
则电路消耗总功率为3.6W+0.9W=4.5W

追问

嗯，怎么觉得当两个开关都闭合时应该是三个导体并联吧，您再看下~

追答

奥，对！R1：R3=1：3则P3=1/9P1=0.4W
则电路消耗总功率为4.9W

Answer 3

根据欧姆定律结合图乙求出电源的电压，再根据P=
U2
R
结合图丙求出灯泡的电功率即为灯泡的额定功率
U=U2=I2R2=0.2A×30Ω=6V，
在图丁中，灯L的额定功率PL=
U2
RL
=
(6V)2
20Ω =1.8W．

追问

这个是灯L的额定功率吧......我想知道灯L正常发光时电路的总电功率是多少~~

Answer 4

图在哪里呢？

追问

刚刚忘记啦嘿嘿......上传啦~