Question

【題目】如圖所示，電源電壓可調(diào)，定值電阻R1的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器 R2的規(guī)格為“5Ω，3A”，燈泡L規(guī)格為“2.5V，1.25W”，且燈絲電阻不隨溫度變化。只閉合開(kāi)關(guān)S，燈泡L恰好正常發(fā)光。

（1）求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻和此時(shí)的電源電壓。

（2）開(kāi)關(guān)S、S1、S2 都閉合，在電路中正確接入 A1、A2 兩個(gè)電流表，當(dāng)變阻器連入電路的電阻恰為其最大阻值一半時(shí)，兩電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示。請(qǐng)判斷電流表在電路中的位置并計(jì)算此時(shí)的電源電壓。

Answer 1

【答案】（1）5Ω， 12.5V；（2）6V。

【解析】（1）由題知燈泡的額定電壓和額定功率，由P＝可得，燈泡的電阻：RL＝＝5Ω；由電路圖知，只閉合開(kāi)關(guān)S，L與R1串聯(lián)，燈泡L恰好正常發(fā)光，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和P＝UI可知電路中電流：I＝I額＝＝0.5A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：U＝I（RL+R1）＝0.5A×（5Ω+20Ω）＝12.5V；（2）開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合，由圖甲可知，L被短路，R1與R2并聯(lián)接入電路，由圖乙可知：小量程讀數(shù)為0.3A，大量程讀數(shù)為1.5A；由圖丙可知：小量程讀數(shù)為0.54A，大量程讀數(shù)為2.7A；當(dāng)規(guī)格為“5Ω 3A”一半接入電路時(shí)，即R2＝2.5Ω且與R1＝20Ω并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)分流關(guān)系可知，。由讀數(shù)分析I1：I2有四種情況中，沒(méi)有8：1或1：8的情況，故兩電流表不可能都在支路上，那么只有一個(gè)支路電流表和一個(gè)干路電流表，并聯(lián)電路，干路電流I＝I1+I2，結(jié)合可知，,,，對(duì)照兩電表的示數(shù)之比，電流比值只有1：9成立，所以，乙電流表測(cè)R1的電流，且為0.3A，丙電流表測(cè)干路電流為2.7A；根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，電源電壓為：U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V。