电功率列方程求解1答案.doc

R111111111R2222SU图11.如图1所示的电路中，电源电压不变，当开关S闭合时通过R1的电流为3A；当开关S断开时，R1两端的电压为5V，R2消耗的电功率为10W，求 R1和R2的阻值。解：（1）当开关S闭合时R1在电路中， U=IR1=3AR1图2ALS1S2PRR0ab （2）当开关S断开时R1.R2串联在电路中， 解得：R1=5 U=15V R2=10 2.如图2所示电源电压不变，灯泡L标有“6V，3W”字样，当S1、S2都断开时，滑片P从b端滑到某一位置c时，滑动变阻器R的电阻减小6，电流表示数变化了0.1 A，灯泡恰好正常发光，保持滑片位置不变，闭合S1、S2，电流表示数 变化了1.5A。（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流（2）电源电压（3）当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的总功率的最小值。解：（1）灯正常工作电流：I=P/U=3W/6V=0.5A RL=U2/P=(6V)2/3W=12 （2）当S1、S2都断开时，P在b端时，RL和Rb串联 ：I=U/( RL+R) 当S1、S2都断开时，P在c点时，RL和Rc串联 ：I/=U/( RL+Rc) 灯正常发光： I/=0.5A 则 I=0.4A R=Rc+6 解得：R=18 U=12V Rc= 12 （3） 滑片位置不变，闭合S1、S2，R0 与Rc并联，电流表示数：I=2A Ic=U/Rc=12v/12 =1A I0=I-Ic=2A-1A=1A R0=U/I0=12V/1A= 12 U2/R +U2/R0 （4）当S1、S2都闭合时，P在b端时，电路消耗的总功率最小:图3LR0SU P=U2/R +U2/R0=(12V)2/12+(12V)2/18=20W3.如图3所示，电源电压保持不变，当开关S闭合时，灯L消耗的电功率为25W；当开关断开时，电阻R0消耗的功率为4W，若RLR0， 求：(1)开关断开和闭合时，通过灯L的电流之比(2)开关断开时，灯L的功率PL解：（1）S闭合时，L在电路中：U2/RL=25W RL=U2/25W (1) (2) S断开时，L与R0串联： (2) 解（1）(2)得：4U2-25UU0+25U0=0 (4U-5U0)(U-5U0)=0 U=5/4U0 (舍去） U=5 U0 则：UL=4 U0 RL=4R0 S断开和闭合时，通过灯L的电流之比：S1S2R2R1LS断开时， PL=UL2/RL=(4/5U)2/RL=16/2525W=16W4、电路如图所示，电源电压不变，灯的电阻不随温度变化。当开关S1、S2都闭合时，灯L正常发光，R1消耗的功率为36W；当开关S1、S2都断开时，灯L的功率为其额定功率的1/4，R2消耗的功率为2W，已知R1R2求：灯L的额定功率解：（1）当 S1、S2 都闭合时，L.R1.R2并联，灯L正常发光 :PL额=U2/RL (1) R1消耗的功率 P1=U2/R1=36W (2) （2）当S1、S2都断开时，L.R1.R2串联， 灯的实际功率： (3)R2的功率： （4） (5)解（1）（3）（5）得：RL=R1+R2 (6)解（2）（4）（6）得：R1=2R2 RL=1.5R1 PL额=U2/RL= U2/1.5R1=36W/1.5=24WAS1S2S3R1R2PabL图5 5、如图5所示电路中，R1、R2为两个定值电阻，且R12R2；小灯泡上标有“6V 3W”字样，当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为I；当S2、S3 闭合，S1断开时，小灯泡正常发光，电流表示数为I，已知I：I3：4。（设电源电压保持不变、灯丝电阻不随温度变化）求：（1）灯L的电阻；（2）电源电压； （3）当开关S2闭合，S1、S3都断开时，测得滑片P在a、b两点时变阻器消耗的电功率均为1W，求滑片P在b点时变阻器的阻值。解：（1）灯正常工作电流：I/=P/U=3W/6V=0.5A RL=U2/P=(6V)2/3W=12 I=I/=0.5A=0.375A当 S1、S3闭合，S2断开时，RL和R1串联 ： U=I(RL+R1)=0.375A(12 +R1) （1） 当S2、S3闭合，S1断开时，RL和R2串联 ，小灯泡正常发光：U=I/(RL+R2)=0. 5A(12 +R2) （2） 解（1）（2） 得：R2=6 R1=12 U=9V （2）当开关S2闭合，S1、S3都断开时，RL、R2与Rb串联时： =1WAR1R2R3S1S2图6 (Rb-36)(Rb-9)=0 Rb =36 Rb =9 (舍去）6、如图6所示，电源电压保持不变，S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关。已知：R112，当两个开关同时处于某一工作状态（断开或闭合）时，R3的功率P3为2.25W；当两个开关同时处于另一工作状态时，电流表的示数为2A，此时R2的功率P2为12W。（R1R3）求：电源电压和R2、R3的阻值各是多少？解：（1）S1和S2 同时断开，R1.R3串联： (1) （2）S1和S2 同时闭合，R1.R2并联： (2) (3) U=IR (3) 解（2）（3）得：R2=12 U=12V 将所得数据代入（1）得：(R3-4)( R3-36)=0 R3= 36 或 R3= 4 (舍去） 7、如图7所示电路，电源电压和灯泡电阻不变。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时， 电灯正常发光，电压表示数为6V；当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，电流表示数为1A； 当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，灯L的实际功率为其额定功率的1/9，R2消耗的功率 为0.6W。求：灯L的额定功率和电阻R3的阻值。解：当只闭合开关S1，等效电路如图（1）灯正常工作：U=UL=6V VAS1S2S3R2R3L图7 当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，等效电路如图（3） I/L= I L 由图（2）得：U=I2R2 即：6V=（1A-IL）R2- (1) 由图（3）得：P2=I/L2R2 即：0.6W=( I L)2R2-(2) 解（1）（2）得：（2IL+3A）（5IL-3A）=0 IL =-1.5A(舍去） IL =0.6A PL=ULIL=6V0.6A=3.6w R2=15 I/L =0.2A RL=10 由图（3）得：R=U/I=6V/0.2A=30R3=R-RL- R2=30-10-15RL=5 AS1S2S3R1R3R2图88、如图8所示，当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1；当只闭合开关S2时，电流表的示数为I2，且I1：I23：2，R2消耗的功率为20W；当只闭合开关S3时，R3消耗的功率为15W。求：（1）只闭合开关S1时，R1消耗的功率；（2）只闭合开关S3时，R1消耗的功率。解：1.当只闭合开关S1，等效电路如图（1） 电流表的示数为I1 当闭合开关 S2， 等效电路如图（2） 电流表的示数为I2 P2=20w 当闭合开关S3， 等效电路如图（3）P3=15w 由图（1）得：U=I1R1 - (1) I1=3/2I2 由图（2）得：U=I1(R1+R2 ) - (2) 解（1）（2）得：R1=2 R2 P1=I12R1=（I2）22R2 = I22 R2= 20w=90w2.由图（2）得： - (3) 由图（3）得： - (4) 解（3）（4）得：R3=3R2 则：R1= R2 只闭合开关S3时，R1消耗的功率：P1=I2R1=I2 R3 = P3=15w=10w9.一电阻与电灯串联接入电路中时，灯刚好正常工作，此时电阻的功率是10W，若将此电阻单独接入电路，它的功率是90W。求灯的额定功率解：(1)电阻与电灯串联接入电路中时: - (1) (2)此电阻单独接入电路中时: - (2) 解（1）（2）得： RL=2R PL=I2RL =I22R =2 PR=210w=20w10、如图所示P在C处,ac阻值为变阻器总电阻的1/3，此时电压表的示数为6V电流表的示数为1A;当P滑至变阻器最大值b端时，电压表的示数为9V. 求两种情况下灯的实际功率解：(1)P在C处时，灯与 R串联： - (1) (2 )P在b处时，灯与 R串联： - (2) 解（1）（2）得：U=12V RL=6 R =18 P在C处时，PL=I2RL=(1A)26=6W P在b处时，I=UR/R=9V/18 =0.5A PL=I2RL=(0.5A)26=1.5W11. 如图所示电源电压不变，调节滑动变阻器使电压表的示数为20V变阻器消耗的功率为20W，当滑片P移到另一位置时，电压表的示数为10V，此时变阻器的功率为15W。求电源电压和R0的阻值解：(1)P在某处时， - (1) (2)P在某处时， - (2) 解（1）（2）得：U=40V R0=20 12. 如图所示电源电压不变，灯的电阻不变。当开关S闭合滑动变阻器的滑片P位于b端时，电路消耗的总功率是6W；当开关S断开，滑片位于变阻器的a端时，灯正常发光，电路消耗的总功率是7.2W。当开关S断开，滑片位于变阻器的b端时电压表的示数4.5V,电阻R1和R2的电压之比是2:3。求：（1）电源电压 （2）灯的额定功率解：(1)当开关S闭合 滑片P位于b端时，L与R2串联： - (1) (2)当开关S断开，滑片位于 a端时，L与R1串联