解题思路:(1)由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率,则由功率公式P=
U
2
R
可得出灯泡的电阻; 当开关接a时,两电阻并联,则由焦耳定律可得出电阻之比;当开关接b时,灯泡与R2串联,则由串联电路的规律及功率公式P=I2R可得出电阻之比,则可知R2及R1的阻值;
(2)由S接b时,灯泡正常发光,则可知电路中电流,则由串联电路的规律可得出电源电压;当S接a时,电压表接在电源两端,故电压表示数为电源电压;当S接b时,电阻R2与灯泡串联,则由串联电路的电压规律可得出电压表的示数.
(1)由题意可知,灯泡的额定电压为U=4V,额定功率P=2W;
则由P=
U2
R可得:
RL=
U2
P=
(4V)2
2W=8Ω;
当S接a时,R1与R2并联,则由Q=I2Rt=
U2
Rt可得:
R1
R2=
Q2
Q1=[3/2];
当S接b时,R2与L串联,同时L正常发光,则由P=I2R可得:
R2
RL=
P2
PL=[2/1].
则可得R2=16ΩR1=24Ω.
(2)当S接b时,灯泡正常发光,故通过灯泡的电流I=[P/U]=[2W/4V]=0.5A;
则电源电压U=I(R2+RL)=0.5A×(16Ω+8Ω)=12V;
当s接a时,电压表并联在电源两端,故电压表示数为电源电压12V;
当s接b时,V示数U2=IR2=0.5A×16Ω=8 V.
答:(1)R1的阻值为24Ω,R2的阻值为16Ω;(2)S分别接a和b时,电压表的示数分别为12V和8V.
点评:
本题考点: 电功率的计算;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;电阻的并联;焦耳定律.
考点点评: 本题考查功率公式、焦耳定律及电阻的串并联电路的规律,要求学生能正确根据开关的通断得出相应的电路,从而应用相关规律求解;同时应记住灯泡正常发光即工作在额定状态下.