Question

在圖1對應的電路中，電源電壓為8V．求（解題時要畫出相應簡化后的等效電路圖，如例圖2）：

（1）只閉合開關S₁時，電流表的讀數(shù)為0.4A，則R₁=？
（2）只閉合開關S₂時，電壓表的讀數(shù)為6V，此時小燈泡L₂正常發(fā)光，則小燈泡的額定功率是多少？
（3）兩個開關都閉合，通電100s后，電路元件消耗的電能是多少？

Answer 1

解：（1）只閉合開關S₁時，等效電路圖如圖1所示：

根據(jù)歐姆定律可得：
R₁===20Ω；
（2）只閉合開關S₂時，等效電路圖如圖2所示：
燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=8V-6V=2V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴電路中的電流：
I′===0.1A，
燈泡的額定功率：
P₂=U₂I′=6V×0.1A=0.6W；
（3）兩個開關都閉合時，等效電路圖如圖3所示：
通電100s后電路元件消耗的電能：
W=UIt=8V×0.4A×100s=320J．
答：（1）R₁的阻值為20Ω；
（2）小燈泡的額定功率是0.6W；
（3）兩個開關都閉合，通電100s后，電路元件消耗的電能是320J．
分析：（1）當只閉合開關S₁時，電路為R₁的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
（2）只閉合開關S₂時，電阻R₁與燈泡L₂串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=UI求出燈泡的額定功率；
（3）兩個開關都閉合時，電路為R₁的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)W=UIt求出通電100s后電路元件消耗的電能．
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、電功公式的應用，關鍵是知道燈泡額定電壓下實際功率和額定功率相等．