Question

2．如圖所示的電路中，電源電壓U=6V且保持不變，燈泡L₁的電阻為8Ω，燈泡L₂上標(biāo)有“6V 3W”字樣．求：
（1）燈泡L₂的電阻；
（2）當(dāng)S₁閉合、S斷開時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)各為多少？
（3）S₁ S閉合時(shí)，燈泡L₁、L₂消耗的電功率各為多少W？（假設(shè)小燈泡電阻不變）

Answer 1

分析 （1）由燈泡銘牌知，L₂的額定電壓是8V，額定功率是4W，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算燈泡電阻；
（2）S₁閉合、S斷開時(shí)，兩燈串聯(lián)，電壓表測L₁兩端電壓，電流表測電路中電流，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算即可；
（3）S₁ S閉合時(shí)，L₁短路，只有L₂連入電路，由此可計(jì)算出L₂消耗的電功率．

解答 解：（1）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$燈泡L₂的電阻：
R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）當(dāng)S₁閉合、S斷開時(shí)，兩燈串聯(lián)，電壓表測L₁兩端電壓，電流表測電路中電流，
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$，
電路中電流：I_A=I=$\frac{U}{{R}_{1}{+R}_{2}}$=$\frac{6V}{8Ω+12Ω}$=0.3A；
電壓表的示數(shù)：U_V=U₁=IR₁=0.3A×8Ω=2.4V；
（3）S₁ S閉合時(shí)，L₁短路，只有L₂連入電路．所以L₁消耗的電功率為0W，
所以U=U₂，
L₂消耗的電功率：P₂′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{12Ω}$=3W．
答：（1）燈泡L₂的電阻為12Ω；
（2）當(dāng)S₁閉合、S斷開時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表的示數(shù)為2.4V；
（3）S₁ S閉合時(shí)，燈泡L₁消耗的電功率各為0，L₂消耗的電功率為3W．

點(diǎn)評 分析清楚電路結(jié)構(gòu)、熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功公式是正確解題的關(guān)鍵．