Question

（2009?郴州）如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“8V 4W”的字樣，R₂=16Ω．當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0.4A，這時(shí)小燈泡L正常發(fā)光（假定電源電壓及燈絲電阻保持不變）．求：
①電源電壓U及燈絲電阻R_L
②電阻R₁的阻值；
③當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，小燈泡L消耗的功率P．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，燈泡與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)R₁支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與額定電壓相等得出電源的電壓，根據(jù)P=

U2

R

結(jié)合燈泡的銘牌求出燈泡的電阻；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，燈泡與R₂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，利用P=I²R求出燈泡的功率．

解答：解：①當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，燈泡與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)R₁支路的電流，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=U_額=8V，
∵P=

U2

R

，
∴燈泡的電阻：
R_L=

U額2

P額

=

(8V)2

4W

=16Ω；
②電阻R₁的阻值：
R₁=

U

I1

=

8V

0.4A

=20Ω；
③當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，燈泡與R₂串聯(lián)，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中的電流：
I=

U

RL+R2

=

8V

16Ω+16Ω

=0.25A，
小燈泡L消耗的功率：
P=I²R_L=（0.25A）²×16Ω=1W．
答：①電源電壓為8V，燈絲電阻為16Ω；
②電阻R₁的阻值為20Ω；
③當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，小燈泡L消耗的功率為1W．

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，關(guān)鍵是閉合、斷開時(shí)電路連接方式的判斷以及燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．