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13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的雙向開(kāi)關(guān)電路,電源電壓保持不變,燈L1標(biāo)有“3V 3W”字樣,燈L2標(biāo)有“9V 4.5W”字樣,當(dāng)開(kāi)關(guān)拔至2位置且滑片滑到A端時(shí),燈L2恰好正常發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化)( �。�
A.電源電壓為12V
B.L2正常發(fā)光時(shí),電路中的電流為2A
C.當(dāng)燈L1、L2分別正常發(fā)光時(shí),兩次電路的總功率之比為2:3
D.要使L1正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為6Ω

分析 (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至2位置且滑片滑到A端時(shí),電路為L(zhǎng)2的簡(jiǎn)單電路;根據(jù)燈泡在額定電壓下正常工作結(jié)合L2的銘牌得出電源的電壓,根據(jù)I=PU得出此時(shí)電路中的電流,根據(jù)P=UI求出此時(shí)電路中的總功率.
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至1位置時(shí),燈泡L1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián);燈泡L1正常工作時(shí)其兩端的電壓和額定電壓相等,根據(jù)I=PU求出此時(shí)電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值,根據(jù)P=UI求出此時(shí)電路中的總功率,進(jìn)一步求出當(dāng)燈L1、L2分別正常發(fā)光時(shí),兩次電路的總功率之比.

解答 解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至2位置且滑片滑到A端時(shí),等效電路圖如下圖所示:

因?yàn)闊鬖2恰好正常發(fā)光,
所以電源的電壓U=U2=9V,故A錯(cuò)誤;
此時(shí)電路中的電流I=P2U2=4.5W9V=0.5A,故B錯(cuò)誤;
此時(shí)電路的總功率P=UI=9V×0.5A=4.5W.
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至1位置時(shí),等效電路圖如下圖所示:

因?yàn)長(zhǎng)1正常發(fā)光時(shí),U1=3V,P1=3W,
所以電路中的電流I′=P1U1=3W3V=1A,
電路的總功率P′=UI′=9V×1A=9W,
所以當(dāng)燈L1、L2分別正常發(fā)光時(shí),兩次電路的總功率之比為:
P′:P=9W:4.5W=2:1,故C錯(cuò)誤.
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U=U-U1=9V-3V=6V,
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R=UI=6V1A=6Ω,故D正確.
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用,關(guān)鍵是知道燈泡正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等.

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