问题
问答题
如图所示，电源电压不变，灯L的电阻不随温度变化，断开开关S，先将滑动变阻器R2的滑片P移至b端，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，R2消耗的电功率为2W；再将滑片移至滑动变阻器的a端，电压表的示数为U2；闭合开关S，电流表的示数为I3，此时灯泡正常发光，已知I1：I3=2：5，U1：U2=2：3．求：
（1）灯L的电阻RL与R1的比值．
（2）灯L的额定功率．
答案
S断开，变阻器滑片P移至b端，RL、R1、R2串联，等效电路图如图1所示；
S断开，变阻器滑片P移至a端，RL、R1串联，等效电路图如图2所示；
S闭合，电路中只有灯L发光，等效电路图如图3所示．
（1）图1和图2中，
∵I=
，U R
∴
=U1 U2
=I1RL I2RL
=I1 I2
，2 3
图2和图3中，
∵I1：I3=2：5，
∴
=I2 I3
，3 5
∵电源的电压不变，
∴
=I2 I3
=RL RL+R1
，3 5
解得：
=RL R1
；3 2
（2）图1和图3中，
∵电源的电压不变，
∴
=I1 I3
=RL RL+R1+R2
=RL RL+
RL+R22 3
，2 5
解得：
=RL R2
，6 5
灯L的额定功率：
PL=I32RL=（
I1）2×5 2
R2=6 5
I12R2=15 2
×2W=15W．15 2
答：（1）灯L的电阻RL与R1的比值为3；2；
（2）灯L的额定功率为15W．