践行者初中物理电学典题详解第587题

7.如图7所示，电源电压恒为4V，灯泡标有“4 V 2W字样（灯丝电阻不变)。当S1、S2都闭合，且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，电流表示数为0.9A，此时灯泡的功率为P1，当S1、S2都断开时，灯泡实际消耗的功率为P2，且P2：P1=1：4。求:

⑴R2的最大阻值；

⑵当S1、S2都断开时，R1工作2min消耗的电能。

解析:⑴由题意可知:

①UL额=4V，PL额=2W，

②RL不变，

则RL=(UL额)²/PL额=(4V)²/2W=8Ω，

IL额=PL额/UL额=2W/4V=05A；

⑵当S1与S2都闭合，且R2滑片P置于中点时:

分析电路图可知:

①R1短路，

②②L与R2并联，

③A测量干路电流I；

由题意可知:

①U=UL额=4V，

②I=0.9A，

③IL=IL额=0.5A，P1=PL额=2W

则I2=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A，

R2=R2max/2=U/I2=4V/0.4A=10Ω，

R2max=20Ω；

⑶当S1与S2都断开时:

分析电路图可知:

①L与R1串联，

②A测量电路中的电流I'；

由题意知:P2:P1=1:4，

则P2=P1/4=2W/4=0.5W，

I'=√P2/RL=√0.5W/8Ω=0.25A，

P1=P-P2=UI'-P2

=4U×0.25A-0.5W

=0.5W，

则通电1min，R1工作2min消耗的电能为

W1=P1t=0.5W×120s=60J。

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