（2014•德阳）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R0是定值电阻，灯泡L1的额定电压为8V，图乙是灯泡L2的U-I图象．（1）当开关S接a时，电压表示数为1.0V，电流表示数

Question

（2014•德阳）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R₀是定值电阻，灯泡L₁的额定电压为8V，图乙是灯泡L₂的U-I图象．

（1）当开关S接a时，电压表示数为1.0V，电流表示数为0.25A，求R₀的阻值；
（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L，正常发光，此时R₀消耗的功率为1W，求灯泡L₁的额定功率；
（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L₁正常发光，1min该电路消耗电能是多少？

Answer 1

（1）当开关S接a时，R₀与L₁串联，电压表测R₀两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I=(U)/(R)可得，R₀的阻值：
R₀=(U0)/(I0)=(1.0V)/(0.25A)=4Ω；
（2）当开关S接a时，由P=I²R可得，此时电路中的电流：
I=√((P0)/(R0))=√((1W)/(4Ω))=0.5A，
因灯泡正常发光时的电压U_L1=8V，
所以，灯泡L₁的额定功率：
P_L1=U_L1I=8V×0.5A=4W；
（3）开关S接b时，两灯泡串联，由L₁正常发光可知，电路中的电流为0.5A，
由乙图知L₂两端的电压为4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电路1min时间消耗的电能：
W=UIt=（8V+4V）×0.5A×60s=360J．
答：（1）R₀的阻值为4Ω；
（2）灯泡L₁的额定功率为4W；
（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L₁正常发光，1min该电路消耗电能是360J．