Question

如圖所示的電路圖中，R₁=30Ω，R₂=20Ω，電源電壓不變．（設小燈泡的電阻不變）
（1）當S₁、S₂都閉合時，電流電A₁的示數為0.5A，小燈泡恰好正常發光，求電源電壓．
（2）當S₁、S₂都斷開時，電流表A₂的示數為0.2A，求小燈泡的電阻和實際功率．
（3）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，測電路電流，根據串聯電路電阻規律和電功率公式可計算小燈泡的電阻和實際功率．
（3）根據電功率公式計算小燈泡的額定功率是多少．

解答：解：（1）并聯電路各并聯支路兩端的電壓都相等．
U=I₁R₂=0.5A×20Ω=10V；
答：電源電壓為10V．
（2）串聯電路的總電阻電壓各分電阻之和．
R =

U

I2

=

10V

0.2A

=50Ω
R_L=R-R₁=50Ω-30Ω=20Ω
U_L=I₂R_L=0.2A×20Ω=4V
P_L=U_LI₂=4V×0.2A=0.8W
答：小燈泡的電阻為20Ω，實際功率為0.8W．
（3）燈泡正常發光的電壓為10V，小燈泡的電阻為20Ω．
PL= 

U 2 L

RL

= 

(10v)2

20Ω

= 5W
答：小燈泡的額定功率是5W．

點評：本題考查學生對串聯電路的電阻規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．