Question

如圖所示的電路．電阻R為5Ω．當開關S斷開時，電流表的示數為2A．求：
（1）電源電壓；
（2）當開關S閉合時，電流表的示數為3A，此時小燈泡L正常發光，小燈泡L的額定功率是多少；
（3）若開關S閉合，通電1min，整個電路消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）當開關S斷開時，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓．
（2）當開關S閉合時，燈泡與電阻并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路獨立工作、互不影響可知通過R的電流不變，根據并聯電路的電流特點求出通過燈泡的電流，燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出燈泡的額定功率．
（3）根據W=UIt求出通電1min整個電路消耗的電能．
解答：解：（1）當開關S斷開時，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，則電源的電壓U=I_RR=2A×5Ω=10V；
（2）當開關S閉合時，燈泡與電阻并聯，電流表測干路電流，
∵并聯電路獨立工作、互不影響，
∴通過R的電流不變，即I_R=2A；
通過燈泡的電流：I_L=I-I_R=3A-2A=1A，
∵燈泡正常發光，
∴燈泡的額定功率P_L=UI_L=10V×1A=10W；
（3）若開關S閉合，通電1min，整個電路消耗的電能：
W=UIt=10V×3A×60s=1800J．
答：（1）電源電壓為10V；
（2）小燈泡L的額定功率是10W；
（3）若開關S閉合，通電1min，整個電路消耗的電能是1800J．
點評：本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是知道燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等．