Question

19．如圖所示，R₁=15Ω，電燈L標有“6V  3W”的字樣，當S₁和S₂都閉合時，L正常發光，求：
（1）S₁和S₂都閉合時，電流表的讀數；
（2）S₁和S₂都斷開時，電流表的度數是0.4A，R₂消耗的電功率多大．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當S₁、S₂都閉合時，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯，燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光，據此求出電源電壓；
由電功率變形公式求出燈泡正常發光時的電流，由歐姆定律求出通過電阻R₁的電流，從而可得干路電流表的示數；
（2）當S₁、S₂都斷開時，電阻R₂與燈泡串聯；已知電路中的電流，由U=IR可求得燈泡的電壓，由串聯電路特點求出電阻兩端的電壓，然后由電功率公式求出電阻R₂的實際功率．

解答 解：
（1）當S₁、S₂都閉合時，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯接在電源兩端，燈泡正常發光，則電源電壓U=U_L=6V；
由P=UI，當燈泡正常發光時電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
通過電阻R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{15Ω}$=0.4A，
電壓表測量干路電流，所以電流表的示數：
I=I₁+I₂=0.5A+0.4A=0.9A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$，燈泡電阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
當S₁、S₂都斷開時，電阻R₂與燈泡串聯，L兩端的電壓：U_L′=I′R_L=0.4A×12Ω=4.8V；
R₂兩端的電壓為U₂=U-U_L′=6V-4.8V=1.2V；
R₂的實際功率P₂=U₂I′=1.2V×0.4A=0.48W．
答：（1）S₁和S₂都閉合時，電流表的讀數為1.4A；
（2）R₂消耗的電功率為0.48W．

點評 本題是一道基礎題，考查了求電源電壓、電阻阻值、燈泡實際功率等問題，分析清楚電路結構是正確解題的前提與基礎．