问题
计算题
如图所示的电路中,电源电压保持不变.灯泡标有“2V 2W”字样.闭合开关S,当滑片P置于a点时,灯泡正常发光,电压表V1的示数为4V;当滑片P置于b点时,电压表V1与电压表V2的示数之比为8:11.己知滑片P分别置于a、b两点时,灯泡消耗的功率之比为4:1,(灯丝电阻不随温度改变)求:
(1)灯丝电阻.
(2)滑片P分别置于a、b两点时,电路中的电流之比.
(3)R0的阻值.

答案
解:(1)由灯泡铭牌“2V 2W”可知:UL=2V,PL=2W
灯泡灯丝电阻RL==
=2Ω,∴灯丝电阻是2Ω
(2)滑片P分别置于a、b两点时,=
=
=
,所以
=
∴滑片P分别置于a、b两点时,电路中的电流之比是2:1.
(3)灯泡的额定电流IL==
=1A,
由题意知:I1=IL=1A,I2=I1=
×1A=0.5A,
滑片P分别置于a、b两点时的等效电路图如图甲、乙所示;
由串联电路特点及欧姆定律得:
①,U=I1(RL+Ra+R0),即:U=1A×(2Ω+Ra+R0)
②,由题意知:U1=I1(RL+Ra),即:4V=1A×(2Ω+Ra)
③,=
=
=
=
④,由①②③④解得 R0=5.3Ω;
∴电阻的阻值是5.3Ω.

