Question

如圖所示電路中，R_l=2Ω，R₂=3Ω．當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，電流表的示數為0.6A；當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，電流表示數為1.5A，且燈泡正常發光．求：
（1）電源電壓；
（2）燈泡的額定功率；
（3）當S₁、S₂、S₃都閉合時，通電1min，電流通過電阻R₂所做的功．
（設電源電壓不變）

Answer 1

【答案】分析：（1）當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，電阻R_l、R₂串聯；電流表測量總電流，根據公式U=IR可求電源電壓；
（2）當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，R₂和燈泡L并聯；根據公式I=可求通過電阻R₂的電流；根據并聯電路電流特點可求通過燈泡的電流；根據公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（3）當S₁、S₂、S₃都閉合時，R₂和燈泡L并聯；根據公式W=UIt可求通電1min，電流通過電阻R₂所做的功．
解答：解：（1）當S₁閉合，S₂、S₃斷開時，R₁和R₂串聯，
U=I（R_l+R₂）=0.6A×（2Ω+3Ω）=3V；
答：電源電壓為3V；
（2）當S₁、S₂、S₃都閉合時，R₂和L并聯；通過電阻R₂的電流；
通過燈泡的電流I_L=1.5A-1A=0.5A；
燈泡的額定功率P_額=UI_L=3V×0.5A=1.5W．
答：燈泡的額定功率為1.5W．
（3）通電1min，電流通過電阻R₂所做的功W₂=U₂I₂t=3V×1A×60s=180J．
答：通電1min，電流通過電阻R₂所做的功為180J．
點評：本題考查電壓、電流、額定功率和做功的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是開關斷開與閉合時電路的連接情況，解題過程中要注意單位的換算．