Question

如圖所示，R₁=30Ω，R₂=80Ω，電源電壓保持不變，假設(shè)燈絲電阻不變．
（1）當(dāng)K、K₁、K₂都閉合時(shí)，電流表A₁示數(shù)是0.4A，小燈泡L恰好正常發(fā)光，求電源電壓、小燈泡的額定電壓和A₂示數(shù)各是多少？
（2）當(dāng)K閉合，K₁、K₂都斷開(kāi)時(shí)，電流表A₂的示數(shù)是0.1A，求小燈泡的實(shí)際功率是多少？
（3）小燈泡的額定功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)K、K₁、K₂都閉合時(shí)，燈泡L與R₁并聯(lián)，R₂和電流表被短路，A₁測(cè)R₁支路的電流，小燈泡L恰好正常發(fā)光；根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知燈泡兩端的電壓．
（2）當(dāng)K閉合，K₁、K₂都斷開(kāi)時(shí)，燈泡L與R₂串聯(lián)，A₂測(cè)電路中的電流；根據(jù)歐姆定律求出R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡L兩端的電壓，利用P=UI求出小燈泡的實(shí)際功率．
（3）先根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據(jù)P=求出燈泡的額定功率．
解答：解：（1）當(dāng)K、K₁、K₂都閉合時(shí)，等效電路圖如圖所示：

∵R₂和電流表被短路，
∴A₂的示數(shù)為0；
∵并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，
∴U=U_L=U₁=I₁R₁=30Ω×0.4A=12V．
（2）當(dāng)K閉合，K₁、K₂都斷開(kāi)時(shí)，等效電路圖如圖所示：

燈泡L兩端的電壓U_L′=U-U₂=U-I₂R₂=12V-0.1A×80Ω=4V，
∴燈泡的實(shí)際功率P_L′=U_L′I₂=4V×0.1A=0.4W．
（3）燈泡的電阻R_L===40Ω，
額定功率P_L===3.6W．
答：（1）當(dāng)K、K₁、K₂都閉合時(shí)，電源電壓為12V，小燈泡的額定電壓為12V，A₂示數(shù)為0；
（2）當(dāng)K閉合，K₁、K₂都斷開(kāi)時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為0.4W；
（3）小燈泡的額定功率為3.6W．
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、電功率的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等和開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路串并聯(lián)的辨別．