Question

15．如圖所示電路中，R₁=2Ω，R₂=3Ω．當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)開關(guān)S₁、S₂和S₃都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.5A，且燈泡正常發(fā)光．求：
（1）電源電壓；
（2）燈泡的額定電流；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，通電1min，電流通過電阻R₂所做的功．（設(shè)電源電壓不變）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂和S₃都閉合時(shí)，R₂與L并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過R₂的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過燈泡的電流即為燈泡的額定電流；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，根據(jù)W=UIt求出通電1min電流通過電阻R₂所做的功．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.6A×（2Ω+3Ω）=3V；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂和S₃都閉合時(shí)，R₂與L并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過R₂的電流：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{3V}{3Ω}$=1A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且燈泡正常發(fā)光，
所以，燈泡的額定電流：
I_L=I′-I₂=1.5A-1A=0.5A；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，通電1min電流通過電阻R₂所做的功：
W₂=UI₂t=3V×1A×60s=180J．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）燈泡的額定電流為0.5A；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，通電1min，電流通過電阻R₂所做的功為180J．

點(diǎn)評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路連接方式的判斷．