Question

4．如圖所示，R₁=20Ω，小燈泡L標有“2V，0.4A”電源電壓保持不變．
（1）S₁、S₂都斷開時，小燈泡L正常發光，求電源電壓．
（2）S₁、S₂都閉合時，電流表示數變為0.8A，求R₂的功率．

Answer 1

分析 （1）“2V，0.4A”表示燈的額定電壓為2V，額定功率為0.4A，分析電路的連接，根據串聯電路的規律和歐姆定律求電源電壓；
（2）分析電路連接，根據并聯電路電壓的規律和歐姆定律求通過R₁的電流，根據并聯電路電流的規律，
求通過R₂的電流，根據P=UI求R₂的功率．

解答 解：
（1）S₁、S₂都斷開時，R₁與燈L串聯，因小燈泡L正常發光，燈的電壓為U_L=2V，電路中電流為燈的額定電流I=0.4A，
由歐姆定律可得，R₁兩端的電壓：U₁=IR₁=0.4A×20Ω=8V，
根據串聯電路電壓的規律，電源電壓：U=U_L+U₁=2V+8V=10V．
（2）S₁、S₂都閉合時，燈L被短路，兩電阻并聯，電流表測干路電流，I′=0.8A；
根據并聯電路電壓的規律，此時R₁的電壓為電源電壓U=10V，
由歐姆定律可得，此時通過R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{10V}{20Ω}$=0.5A，
根據并聯電路電流的規律可得，通過R₂的電流：I₂=I′-I₁=0.8A-0.5A=0.3A，
則R₂的功率：P₂=UI₂=10V×0.3A=3W．
答：（1）S₁、S₂都斷開時，小燈泡L正常發光，電源電壓為10V；
（2）S₁、S₂都閉合時，R₂的功率為3W．

點評 本題考查串聯、并聯電路的規律和歐姆定律及電功率公式的運用，關鍵是電路的識別．