Question

10．如圖所示的電路中，電源兩端電壓U保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 0.5A”字樣．當(dāng)三個(gè)開(kāi)關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，小燈泡正常發(fā)光（溫馨提示：此時(shí)燈泡兩端電壓為6V），電流表示數(shù)為0.8A；保持S₁閉合，斷開(kāi)S₂、S₃，電流表示數(shù)變化了0.6A．求：
（1）電源電壓U是多少V？
（2）定值電阻R₁是多少Ω？
（3）定值電阻R₂是多少Ω？

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)求出電源電壓；
（2）由P=UI求出燈泡額定電流，然后由并聯(lián)電路特點(diǎn)求出通過(guò)電阻的電流，再應(yīng)用歐姆定律求出電阻R₁阻值；
（3）根據(jù)題意求出電路電流，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻R₂阻值．

解答 解：（1）當(dāng)三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R₂短路，燈泡L與電阻R₁并聯(lián)，
由于燈泡正常發(fā)光，則電源電壓：U=U₁=U_L=6V；
（2）由P=UI可知，通過(guò)燈泡的電流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可得：
通過(guò)的R₁電流I₁=I_總-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可知電阻R₁阻值R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（3）由圖示電路圖可知，只閉合S₁、斷開(kāi)S₂、S₃時(shí)，電阻R₁、R₂串聯(lián)，由于電阻變大，則電流表的示數(shù)應(yīng)是變小，所以此時(shí)電流：I′=0.8A-0.6A=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可知電路總電阻：R_總=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
電阻：R₂=R_總-R₁=30Ω-20Ω=10Ω．
答：（1）電源電壓U是6V；
（2）定值電阻R₁是20Ω；
（3）定值電阻R₂是10Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，畫(huà)出兩種情況的等效電路圖、判斷出電流表的示數(shù)變化趨勢(shì)是關(guān)鍵．