Question

2．電源電壓U=10V，電阻R與燈L串聯(lián)，已知在R上消耗的功率為2W，燈的電阻為R_L=12Ω，且R_L＞_R，求燈的兩端電壓U_L=6V．

Answer 1

分析 根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點列出等式求解，然后根據(jù)燈的電阻比R大則燈兩端的電壓也比R兩端的電壓大的特點選取符合的電壓．

解答 解：根據(jù)題意可畫出電路圖，如右圖所示：
電燈L與電阻R串聯(lián)，設電燈兩端的電壓為U_L，
則電路中電流為I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$，
由P=UI得：R兩端的電壓U_R=$\frac{{P}_{R}}{I}$=$\frac{{P}_{R}}{\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}}$=$\frac{{P}_{R}{R}_{L}}{{U}_{L}}$，
因為串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和，
所以U_R+U_L=U，即$\frac{{P}_{R}{R}_{L}}{{U}_{L}}$+U_L=U，
即$\frac{2W×12Ω}{{U}_{L}}$+U_L=10V，
解得：U_L1=4V，U_L2=6V，
因為且燈的電阻比R大，所以燈兩端的電壓也比R兩端的電壓大，
所以U_L1=4V（舍去）
則電燈兩端的電壓為U_L2=6V．
故答案為：6．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，難度不大，關鍵是知道燈的電阻比R大則燈兩端的電壓也比R兩端的電壓大，據(jù)此選出符合條件的電壓值．