Question

如图所示的电路图中，R₁=30Ω，R₂=20Ω，电源电压不变．（设小灯泡的电阻不变）
（1）当S₁、S₂都闭合时，电流电A₁的示数为0.5A，小灯泡恰好正常发光，求电源电压．
（2）当S₁、S₂都断开时，电流表A₂的示数为0.2A，求小灯泡的电阻和实际功率．
（3）小灯泡的额定功率是多少？

Answer 1

分析：（1）根据电路图分析电路的连接方式，当S₁、S₂都闭合时，R₁被短路，灯泡和R₂并联在电路中，电流表A₁测电阻电流．根据欧姆定律和并联电路电压特点可计算电源电压．
（2）当S₁、S₂都断开时，灯泡和R₁串联在电路中，测电路电流，根据串联电路电阻规律和电功率公式可计算小灯泡的电阻和实际功率．
（3）根据电功率公式计算小灯泡的额定功率是多少．

解答：解：（1）并联电路各并联支路两端的电压都相等．
U=I₁R₂=0.5A×20Ω=10V；
答：电源电压为10V．
（2）串联电路的总电阻电压各分电阻之和．
R =

U

I2

=

10V

0.2A

=50Ω
R_L=R-R₁=50Ω-30Ω=20Ω
U_L=I₂R_L=0.2A×20Ω=4V
P_L=U_LI₂=4V×0.2A=0.8W
答：小灯泡的电阻为20Ω，实际功率为0.8W．
（3）灯泡正常发光的电压为10V，小灯泡的电阻为20Ω．
PL= 

U 2 L

RL

= 

(10v)2

20Ω

= 5W
答：小灯泡的额定功率是5W．

点评：本题考查学生对串联电路的电阻规律和并联电路的电压特点的理解和掌握程度并综合运用欧姆定律和电功率公式的变形有关物理量的能力．