Question

如圖所示電路中，R₁=10Ω，R₂=20Ω．當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，電流表的示數為0.2A；當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，電流表示數為0.5A，且燈泡正常發光．設電源電壓不變．求：
（1）電源電壓； 
（2）燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：（1）當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，R₁與R₂串聯，電流表測電路中的電流，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，R₂與燈泡L并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R₂的電流，根據并聯電路的電流特點求出通過燈泡的電流，根據燈泡正常發光時的功率和額定功率相等以及P=UI求出燈泡的額定功率．

解答：解：（1）當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，R₁與R₂串聯，電流表測電路中的電流，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴由I=

U

R

可得，電源的電源：
U=I（R₁+R₂）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V；
（2）當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，R₂與燈泡L并聯，電流表測干路電流，
∵并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
∴通過R₂的電流：
I₂=

U

R2

=

6V

20Ω

=0.3A，
∵并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴通過燈泡的電流：
I_L=I-I₂=0.5A-0.3A=0.2A，
∵燈泡正常發光，
∴燈泡的額定功率：
P_L=UI_L=6V×0.2A=1.2W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）燈泡的額定功率為1.2W．

點評：本題考查了串聯電路的特點和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是知道燈泡正常發光時的功率和額定功率相等．