如图5的电路中,电源电压、灯丝电阻都保持不变,灯L标有“12V 8W”字样,灯泡正常工作时的电阻是_____Ω;当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在a、b两点间移动时,电压表示数的变化范围是3~6V,且滑片P位于a点时灯L的功率与滑片位于b点时灯L功率之比为16∶9,电源电压是__________V。
解析:
灯泡正常工作时的电阻:
RL=UL2/PL=(12V)2/8W
=18Ω
当开关S闭合时,原电路为串联电路,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压。由于滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡两端的电压就越小,故滑动变阻器两端的电压就会越大。因此在a点时,电压表的示数3V,在b点时其示数为6V。
现设电源电压为U,则灯泡两种状态的功率分别是:
(U-3V)2/RL
(U-6V)2/RL
因其功率之比为16:9,故
[(U-3V)2 ]: [ (U-6V)2=16:9
解之得:
U=15V
答案:18 15
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