Question

如圖所示電路中，R_l=10Ω，R₂=20Ω．當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A；當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，電流表示數(shù)為0.8A，且燈泡正常發(fā)光．設電源電壓不變．求：
（1）電源電壓；
（2）燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，R₁、R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)可知電路中的總電阻，再根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，L和R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R₂支路的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點求出通過燈泡L的電流，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）S₁閉合，S₂，S₃斷開時，R₁、R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
∵串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，
∴R_總=R₁+R₂=30Ω，
根據(jù)歐姆定律可得：
電源的電壓U=IR_總=0.2A×30Ω=6V；
（2）開關都閉合時，L和R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，
通過R₂支路的電流I₂=

U

R2

=

6V

20Ω

=0.3A，
∵并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，
∴I_L=I-I₂=0.8A-0.3A=0.5A，
∵燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，
∴燈泡的額定功率P_L=UI_L=6V×0.5A=3W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）燈泡的額定功率為3W．

點評：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等以及開關閉合、斷開時電路連接方式的辨別．