Question

3．如圖所示，R₁=25Ω，小燈泡L的規(guī)格為“2.5V 0.75W”，電源電壓保持不變．
（1）S₁、S₂都斷開時，小燈泡L正常發(fā)光，求電源電壓．
（2）S₁、S₂都閉合時，電流表示數(shù)變?yōu)?.6A，求R₂消耗的電功率以及1min內(nèi)電路消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）S₁、S₂都斷開時，R₁與L串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓；
（2）S₁、S₂都閉合時，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R₁的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R₂的電流，根據(jù)P=UI求出R₂消耗的電功率，利用W=UIt求出1min內(nèi)電路消耗的電能．

解答 解：（1）S₁、S₂都斷開時，R₁與L串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且小燈泡正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.75W}{2.5V}$=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁兩端的電壓：
U₁=IR₁=0.3A×25Ω=7.5V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U₁+U_L=7.5V+2.5V=10V；
（2）S₁、S₂都閉合時，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{10V}{25Ω}$=0.4A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R₂的電流：
I₂=I'-I₁=0.6A-0.4A=0.2A，
R₂消耗的功率：
P₂=UI₂=10V×0.2A=2W，
1min內(nèi)電路消耗的電能：
W=UI′t=10V×0.6A×60s=360J．
答：（1）電源的電壓為10V
（2）R₂消耗的電功率為2W，1min內(nèi)電路消耗的電能為360J．

點評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，分清電路的連接方式和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光是關(guān)鍵．