Question

如圖，電源電壓保持不變，當(dāng)S₁ S₂都閉合時，燈L正常發(fā)光；只閉合S₁、斷開S₂時，電流表的讀數(shù)為0.2A，電壓表的示數(shù)為2V，電路的總功率為2.4W．
求：
（1）燈泡的額定電壓；
（2）電阻R的阻值；
（3）燈泡的額定功率（設(shè)燈絲電阻不受溫度的影響）．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)只閉合S₁、斷開S₂時，燈泡與電阻R串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，根據(jù)P=UI和電路的總功率求出電源的電壓；當(dāng)S₁、S₂都閉合時，電路為燈泡L的簡單電路，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知燈泡的額定電壓．
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出只閉合S₁、斷開S₂時電阻兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律求出電阻R的阻值．
（3）根據(jù)P=

U2

R

求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）當(dāng)只閉合S₁、斷開S₂時，燈泡與電阻R串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
燈泡的電阻：
R_L=

UL

I

=

2V

0.2A

=10Ω，
電源的電壓：
U=

P

I

=

2.4W

0.2A

=12V；
當(dāng)S₁、S₂都閉合時，電路為燈泡L的簡單電路，
∵燈泡正常發(fā)光，
∴燈泡的額定電壓U_L額=U=12V．
（2）當(dāng)只閉合S₁、斷開S₂時，燈泡與電阻R串聯(lián)，
電阻R兩端的電壓U_R=U-U_L=12V-2V=10V，
R=

UR

I

=

10V

0.2A

=50Ω．
（3）燈泡的額定功率：
P_L額=

UL額2

RL

=

(12V)2

10Ω

=14.4W．
答：（1）燈泡的額定電壓為12V；
（2）電阻R的阻值為50Ω；
（3）燈泡的額定功率為14.4W．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路連接方式的判斷和知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．