问题补充:
如图电路所示,电源两端电压保持不变,灯泡上标有“6V??6W”字样.开关S断开时,灯泡正常发光.开关S由断开到闭合,电压表V1的示数之比为1:2,电压表V2的示数之比为5:4,则R1的阻值是A.12ΩB.6ΩC.4ΩD.2Ω
答案:
D
解析分析:先画出两种情况的等效电路图,灯泡正常发光时的电流和额定电流相等,根据串联电路的电流特点和P=UI求出图1中的电流,根据欧姆定律表示出图1和图2中两电压表的示数即可得出图中的电流以及R2与灯泡电阻之间的关系,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,进一步求出R2的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律表示出两图的电源,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值.
解答:开关S断开时,R1、R2与灯泡E串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2和灯泡E两端的电压之和,等效电路图如图1所示;
当开关S闭合时,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,等效电路图如图2所示.
图1中:
∵串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,
∴根据P=UI可得,
I1=IE===1A,
图1和图2中:
∵I=,且U1:U1′=1:2,U2:U2′=5:4,
∴====,
解得:I2=2A,
===,
解得:R2=RE,
灯泡的电阻:
RE===6Ω,
则R2=×6Ω=4Ω,
∵电源的电压不变,
∴I1(R1+R2+RE)=I2(R1+R2),即1A×(R1+4Ω+6Ω)=2A×(R1+4Ω),
解得:R1=2Ω.
故选D.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是画出两种情况的等效电路图,同时注意灯泡正常发光时的电流和额定电流相等.
如图电路所示 电源两端电压保持不变 灯泡上标有“6V??6W”字样.开关S断开时 灯泡正常发光.开关S由断开到闭合 电压表V1的示数之比为1:2 电压表V2的示数之比