[解析]
灯光电压U=220V时的功率P=100W,功率为P
' 81W
时的电压为U′,且
灯泡电阻不变。根据P=U2/R,得:P/P′=U2/U1,所以
U'
P'/PU
W/100W 220V 198V
。这时,灯泡两端的电压U灯=I灯R灯
=484Ω×9/22=198V。这时,加在导线上的电压为:U导=U-U灯=220V-198V=22V。则导线上消耗的电功率是P导/P′=IU导/IU′(灯泡、导线I相同),P导=22V×81W/198V=9W。∴导线上消耗的功率为9瓦。
例5.将灯L接到电压为U的电路上时,灯的电功率为25瓦,若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时,灯L消耗的电功率为16瓦,设灯丝电阻不变,则此电阻消耗的电功率是( )
A. 2瓦 B. 4瓦 C. 8瓦 D. 9瓦
[解析]
此题目为两种电路状态,即灯L直接接在电源两端,PL=25W,此状态可列出方程PL=U 2/RL=25W,当灯L与电阻R串联后接到原电路中,灯L两端电压为U2,此状态可列出方程PL'
PL/PL' U
2
U
2L
/RL 16W
2
,将此二方程求比:
,则U/UL=5/4,UL/UR=4/1,
/RL U
2L
/RL (U/UL)
25/16
根据分压公式:UL/UR=RL/R=4/1,在串联电路中,PL/PR=RL/R=4/1,则PR=4W。正确答案为B。
例6. 如图1所示的电路,电源电压保持不变,
当开关S闭合时,电流表的示数是0.5
安。开关断开后,电压表的示数是4伏,电阻R2的功率是0.2瓦。则此时电流的示数是 安。
[解析]
此题目为两种电路状态,其一是当开关S闭合
时,R2被局部短路,R1′直接接电源两端,电路中的电流为0.5安。由此状态可到方程I1=U/R1=0.5A。当开关S断开后,R1和R2串联为第二种电路状态,此时伏特表测得R1两端电压U1=4V。电阻R2的功率P2为1.2瓦。由第二种状态中电流相等,可列得方程:I2=U1/R1和I2=P2/(U-U1),即4V/R1=1.2W/(U-4V)。由第一、第二状态所列方程联立可解得R1=20Ω。代入I2=U1/R1=4V/20Ω=0.2A。正确答案为“0.2”。
例7. 将一盏灯接在电源电压不变的电路中使用时,它的电功率是40瓦。如果
将灯L跟电阻R串联后接到同一电源上,电阻R10秒内电流做了36焦耳的功,此时灯的功率是 瓦。(RL>R)
[解析]
此题目的电路状态为两个。其一是灯L直接接到电源两端,则灯的功率为40W。由此状态可列出方程PL=U 2/RL=40W。其二是灯L和R串联后再接入原电路,电阻R的功率为PR=WR/t=36J/10S=3.6W,则PR=I2R=(U/(R+RL))2·R=3.6W,由两种状态所列方程求比PL/PR=(R+RL)2/R·RL=40W/3.6W,