Question

如圖所示的電路圖中，R₁=20Ω，R₂=15Ω，電源電壓不變．（設(shè)小燈泡的電阻不變）
（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表A₁的示數(shù)為1.2A，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電源電壓是多少？
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電流表A₂的示數(shù)為0.1A，則此時(shí)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

解：（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁被短路，R₂與燈并聯(lián)
電源電壓：U=I₁R₂=15Ω×1.2A=18V；
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，R₂斷路，R₁與燈串聯(lián)
電阻R₁的電壓：U₁=I₂R₁=0.1A×20Ω=2V；
燈泡的電壓：U_燈=U-U₁=18V-2V=16V；
小燈泡的電功率：P_燈=U_燈I₂=16V×0.1A=1.6W
小燈泡的電阻：R_燈===160Ω；
（3）小燈泡的額定功率P_燈===2.025W．
答：（1）電源電壓是18V；
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電流表A₂的示數(shù)為0.1A，則此時(shí)小燈泡的電功率為1.6W；
（3）小燈泡的額定功率是2.025W．
分析：（1）根據(jù)電路圖分析電路的連接方式，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁被短路，燈泡和R₂并聯(lián)在電路中，電流表A₁測(cè)電阻電流．根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可計(jì)算電源電壓；
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，燈泡和R₁串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)電路電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和電功率公式可計(jì)算小燈泡的電壓和實(shí)際功率，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)電功率公式求出小燈泡的額定功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)的理解和掌握程度并綜合運(yùn)用歐姆定律和電功率公式的變形有關(guān)物理量的能力．