Question

6．如圖所示的電路圖中，R₁=20Ω，R₂=15Ω，電源電壓不變，（設小燈泡的電阻不變）
（1）當S₁、S₂都閉合時，電流表A₁的示數為0.2A，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電源電壓是多少？
（2）當S₁、S₂都斷開時，電流表A₂的示數為0.1A，則此時小燈泡的電功率為多少？
（3）求小燈泡的額定功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據電路圖分析電路的連接方式，當S₁、S₂都閉合時，R₁被短路，燈泡和R₂并聯在電路中，電流表A₁測電阻電流．根據歐姆定律和并聯電路電壓特點可計算電源電壓；
（2）當S₁、S₂都斷開時，燈泡和R₁串聯在電路中，電流表測電路電流，根據串聯電路電壓規(guī)律和電功率公式可計算小燈泡的電壓和實際功率，再根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（3）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據電功率公式求出小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）當S₁、S₂都閉合時，R₁被短路，R₂與燈并聯，電流表A₁測R₂支路電流，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電源電壓：U=I₁R₂=0.2A×15Ω=3V；
（2）當S₁、S₂都斷開時，R₂斷路，R₁與燈串聯
電阻R₁的電壓：U₁=I₂R₁=0.1A×20Ω=2V；
燈泡的電壓：U_L=U-U₁=3V-2V=1V； 
小燈泡的電功率：P_L=U_LI₂=1V×0.1A=0.1W；
（3）小燈泡的電阻：R_燈=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{2}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
小燈泡的額定功率P_L額=$\frac{{U}_{L額}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（3V）^{2}}{10Ω}$=0.9W．
答：（1）電源電壓是3V；
（2）當S₁、S₂都斷開時，電流表A₂的示數為0.1A，則此時小燈泡的電功率為0.1W；
（3）小燈泡的額定功率是0.9W．

點評 本題考查學生對串聯電路的電壓規(guī)律和并聯電路的電壓特點的理解和掌握程度并綜合運用歐姆定律和電功率公式的變形有關物理量的能力．