解题思路:当只闭合开关S1时,L1与Ra串联;当闭合开关S2和S3,开关S1断开时,L2与Rb串联;当闭合开关S2,开关S1和S3断开时,L2、L3与Rc串联.
(1)根据滑片P在b点和c点时的电路,利用串联电路的特点以电源为等价列出关系式,联立解答即可;
(2)根据滑片在a点时的电路,利用串联电路的特点以电源为等价列出关系式,联立滑片在a、b两点的关系式,结合Ua<Ub,得出L1、L2的额定电压,然后根据滑片在吧点时的关系式即可求出电源电压;
(3)先根据滑片在a点时的关系式求出Ua的大小,然后根据I=[P/U]得出三个灯泡正常发光时的额定电流,然后利用欧姆定律的变形公式求出Ra与Rc的比值.
(1)设电源两端电压为U;
当闭合开关S2和S3,开关S1断开时,由串联电路电压关系可得,U=Ub+UL2-----①
当闭合开关S2,开关S1和S3断开时,由串联电路电压关系可得,U=Uc+UL2+UL3-----②
①-②可得:UL3=Ub-Uc=6.5V-5.0V=1.5V,
故灯L3的额定电压是1.5V.
(2)当只闭合开关S1时,由串联电路电压关系可得,U=Ua+UL1-----③
由①③和Ua<Ub可得,UL2<UL1,
所以UL1=3.8V,UL1=2.5V,
由①式得到:U=Ub+UL2=6.5V+2.5V=9V.
(3)由③式得到:Ua=U-UL1=9V-3.8V=5.2V,
由I=[P/U]可知,三个灯泡正常发光时,额定电流相等;
∵三次灯都正常发光,三盏灯的额定电流都相同
∴三次通过滑动变阻器的电流都相同,
根据R=[U/I]可得
Ra:Rc=
Ua
I:
Uc
I=Ua:Uc=5.2V:5.0C=26:25.
答:(l)灯泡L3的额定电压为1.5V.
(2)电源电压为9V.
(3)Ra:Rc为26:25.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用.
考点点评: 此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,同时注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.