Question

3．如圖所示，小燈泡上標(biāo)有“12V   12Ω”字樣，R₂標(biāo)有12Ω．當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電流表的示數(shù)為1.2A，這時電燈正常發(fā)光．不考慮燈絲電阻受溫度的影響．求
（1）電源電壓；
（2）定值電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)開關(guān)都斷開時，電燈兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)S₁、S₂都閉合時，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點求出電源電壓；
（2）當(dāng)S₁、S₂都閉合時，根據(jù)歐姆定律求出通過燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時，電阻R₂與燈泡串聯(lián)，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)歐姆定律求出電燈兩端的電壓．

解答 解：
（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時，電阻R₁與燈泡L并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且電燈正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=12V；
（2）當(dāng)S₁、S₂都閉合時，通過電燈的電流：
I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過電阻R₁的電流：
I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
則電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時，電阻R₂與燈泡串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{L}}$=$\frac{12V}{12Ω+12Ω}$=0.5A，
電燈兩端的電壓：
P_L實=IR_L=0.5A×12Ω=6V．
答：（1）電源電壓為12V；
（2）定值電阻R₁的阻值為60Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)都斷開時，電燈兩端的電壓為6V．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和串聯(lián)電路的特點以及歐姆定律的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．