Question

如圖所示電路，電源電壓保持不變，電燈L上標有“12V，24W”字樣．
（1）當開關S閉合，S₁斷開時，電燈恰好能正常發光，電壓表讀數為8V，求電源電壓和電阻R的阻值？
（2）當開關S、S₁都閉合時，電流表的讀數和電阻R消耗的功率各是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）當開關S閉合，S₁斷開時，燈泡與R串聯，電壓表測R兩端的電壓；此時燈泡正常發光，根據I=求出電路中的電流，根據歐姆定律求出R的阻值；
（2）當開關S、S₁都閉合時，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路中的電流，根據P=UI求出R消耗的功率．
解答：解：（1）當開關S閉合，S₁斷開時，等效電路圖如圖所示：

∵燈泡正常發光，
∴電路中的電流I=I_L===2A，
R===4Ω；
電源的電壓U=U_L+U=12V+8V=20V．
（2）當開關S、S₁都閉合時，等效電路圖如圖所示：

電流表的示數I′===5A，
電阻R消耗的功率P=UI′=20V×5A=100W．
答：（1）電源的電壓為20V，電阻R的阻值為4Ω；
（2）當開關S、S₁都閉合時，電流表的讀數為5A，電阻R消耗的功率為100W．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關鍵是知道燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等以及開關閉合、斷開時電路連接方式的判斷．