Question

20．如圖所示，電源電壓不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”的字樣（燈絲電阻不變）．R₁=6Ω，三個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為2A．關(guān)于此電路下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 電源電壓為12V
• B． 電阻R₂的阻值為6Ω
• C． 閉合S₃，斷開S₁和S₂時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A
• D． 閉合S₃，斷開S₁和S₂時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.4V

Answer 1

分析 （1）三個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，燈泡L與R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源的電壓，根據(jù)P=UI求出通過(guò)燈泡的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R₂的電流，再利用歐姆定律求出電阻R₂的阻值；
（2）閉合S₃，斷開S₁和S₂時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出R₂兩端的電壓．

解答 解：（1）三個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，燈泡L與R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=6V，故A不正確；
由P=UI可得，通過(guò)燈泡的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過(guò)R₂的電流：
I₂=I-I_L=2A-0.5A=1.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1.5A}$=4Ω，故B不正確；
（2）閉合S₃，斷開S₁和S₂時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中電流表的示數(shù)：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{6Ω+4Ω}$=0.6A，故C不正確；
電壓表的示數(shù)：
U₂=I′R₂=0.6A×4Ω=2.4V，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路串并聯(lián)的辨別，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．