Question

某同學研究燈泡消耗的電功率與電源的輸出功率的關系，電路如圖甲所示．已知電阻R=10Ω．通過燈的電流與燈兩端電壓關系如圖乙所示．則當P_燈與電源的輸出功率P_出之比為1：4時，燈上電壓U_L與電阻R上電壓U_R之比為

 

：電路兩端的電壓為

 

V或

 

V．

Answer 1

分析：串聯電路，電流相等，根據功率公式求出燈泡的電阻，根據U=IR求出燈上電壓U_L與電阻R上電壓U_R之比，由圖乙得出燈泡兩端的電壓，從而求出路端電壓．

解答：解：設電路中的電流為I，則

PR

PL

=

I2R

I2RL

=

4-1

1

=3，解得：RL=

R

3

=

10

3

Ω，所以

UL

UR

=

IRL

IR

=

10

30

=

1

3

由圖乙可知，當燈泡兩端的電壓為10V時，電流為3A，此時電阻R=

10

3

Ω；當燈泡兩端的電壓為20V時，電流為6A，此時電阻R=

10

3

Ω，
所以燈泡兩端的電壓為10V或20V，所以電路兩端的電壓為4U_L，為40V或80V
故答案為：1：3；40；80

點評：本題主要考查了歐姆定律、功率公式的應用及同學們讀圖的能力，知道串聯電路電流處處相等，難度不大，屬于基礎題．