Question

如图所示电路，电源电压保持不变，电灯L上标有“12V，24W”字样．
（1）当开关S闭合，S₁断开时，电灯恰好能正常发光，电压表读数为8V，求电源电压和电阻R₀的阻值？
（2）当开关S、S₁都闭合时，电流表的读数和电阻R₀消耗的功率各是多少？

Answer 1

分析：（1）当开关S闭合，S₁断开时，灯泡与R₀串联，电压表测R₀两端的电压；此时灯泡正常发光，根据I=

P

U

求出电路中的电流，根据欧姆定律求出R₀的阻值；
（2）当开关S、S₁都闭合时，电路为R₀的简单电路，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI求出R₀消耗的功率．

解答：解：（1）当开关S闭合，S₁断开时，等效电路图如图所示：

∵灯泡正常发光，
∴电路中的电流I=I_L=

PL

UL

=

24W

12V

=2A，
R₀=

U0

I

=

8V

2A

=4Ω；
电源的电压U=U_L+U₀=12V+8V=20V．
（2）当开关S、S₁都闭合时，等效电路图如图所示：

电流表的示数I′=

U

R0

=

20V

4Ω

=5A，
电阻R₀消耗的功率P₀=UI′=20V×5A=100W．
答：（1）电源的电压为20V，电阻R₀的阻值为4Ω；
（2）当开关S、S₁都闭合时，电流表的读数为5A，电阻R₀消耗的功率为100W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及开关闭合、断开时电路连接方式的判断．