Question

如图所示电路中，R_l=10Ω，R₂=20Ω．当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表的示数为0.2A；当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表示数为0.8A，且灯泡正常发光．设电源电压不变．求：
（1）电源电压；
（2）灯泡的额定功率．

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，R₁、R₂串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联可知电路中的总电阻，再根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，L和R₂并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R₂支路的电流，再根据并联电路的电压特点求出通过灯泡L的电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率．

解答：解：（1）S₁闭合，S₂，S₃断开时，R₁、R₂串联，电流表测电路中的电流，
∵串联电路总电阻等于各分电阻之和，
∴R_总=R₁+R₂=30Ω，
根据欧姆定律可得：
电源的电压U=IR_总=0.2A×30Ω=6V；
（2）开关都闭合时，L和R₂并联，电流表测干路电流，
通过R₂支路的电流I₂=

U

R2

=

6V

20Ω

=0.3A，
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和，
∴I_L=I-I₂=0.8A-0.3A=0.5A，
∵灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，
∴灯泡的额定功率P_L=UI_L=6V×0.5A=3W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）灯泡的额定功率为3W．

点评：本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及开关闭合、断开时电路连接方式的辨别．