Question

18．如圖所示電路圖，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓恒定，當開關S₁、S₂斷開，S₃閉合時，電流表的讀數為0.50安，電壓表讀數為2.5V，燈L正常發光，當開關S₁、S₂閉合，S₃斷開時，電流表的讀數為1A，電壓表的讀數為5V．求：
（1）電阻R的阻值；
（2）電源電壓；
（3）題中，當開關S₁、S₂閉合，S₃斷開時，通過小燈泡L的電流．

Answer 1

分析 （1）開關S₁、S₂斷開，S₃閉合時，分析電路可知L與R串聯，電壓表測R兩端電壓，根據串聯電路的特點，結合用電器正常工作時的特點及串聯電路的電壓規律求電阻R的值和電源電壓；
（2）開關S₁、S₂閉合，S₃斷開時，分析可知R與L并聯，電流表測干路電流，比較燈泡兩端實際電壓與其正常工作時兩端的電壓，分析燈泡工作情況，確定電流值．

解答 解：（1）開關S₁、S₂斷開，S₃閉合時，由圖可知L與R串聯，電壓表測R兩端電壓U_R=2.5V，電流表測電路電流I=0.5A，
電阻R的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（2）燈泡正常工作，此時燈泡兩端電壓U_燈=U_額=2.5V，
可得電源電壓U=U_R+U_燈=2.5V+2.5V=5V；
（3）當開關S₁、S₂閉合，S₃斷開時，由圖可知L與R并聯，此時燈泡的實際電壓即電源電壓5V，遠大于其正常工作時兩端電壓，因此燈泡會被燒壞，即通過的電流為0．
答：（1）電阻R的阻值為5Ω；
（2）電源電壓為5V；
（3）當開關S₁、S₂閉合，S₃斷開時，通過小燈泡L的電流為0．

點評 本題考查了串、并聯電路的特點，要理解歐姆定律，掌握用電器正常工作時其實際電壓與額定電壓相等．