Question

16．如圖所示，為電阻箱，S為單刀雙擲開關，電源電壓保持9V不變．
（1）當開關擲向1時，電壓表的示數為3V，此時電阻箱的電阻為6Ω，求通過的電流．
（2）當開關擲向2時，燈泡恰好正常發光，電壓表示數為原來的2倍，求燈泡的額定電壓和額定功率．

Answer 1

分析 （1）當開關擲向1時，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據歐姆定律求出通過的電流；
（2）根據歐姆定律求出R₂的阻值，當開關擲向2時，燈泡L與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，根據題意求出電壓表的示數，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓即為額定電壓，根據P=UI求出燈泡的額定電壓．

解答 解：（1）當開關擲向1時，R₁與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=9V-3V=6V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，通過的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A；
（2）R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω，
當開關擲向2時，燈泡L與R₂串聯，電壓表測R₂兩端的電壓，
因電壓表示數為原來的2倍，
所以，電壓表的示數：
U₂′=2U₂=2×3V=6V，
電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{2}′}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{3Ω}$=2A，
因燈泡正常發光，
所以，燈泡的額定電壓：
U_L=U-U′₂=9V-6V=3V，
燈泡的額定功率：
P_L=U_LI′=3V×2A=6W．
答：（1）當開關擲向1時，通過的電流為1A；
（2）燈泡的額定電壓為3V，額定功率為6W．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意額定電壓下燈泡的功率為額定功率．