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(2003?内江)在如图所示的电路中,电源的电压恒定不变.两个小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W””、“12V 4W“的字样,其中R0=12Ω,在开关S闭合后,
(1)当开关S1、S2均断开时,电流表A1的示数为0.1A,则:
a.L1、L2、R0是串联还是并联?
b.L1的实际功率和电源的电压各为多少?
(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表A1A2的示数各是多少?
分析:(1)当开关S1、S2均断开时,L1、L2、R0串联,电流表A1测电路中的电流,知道两灯泡的额定电压和额定电流,根据P=
U2
R
求出两灯泡的电阻,根据P=I2R求出L1的实际功率,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)当开关S1、S2均闭合时,L1、L2、R0并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路和R0支路的电流之和,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出各支路的电流,再根据并联电路的电流特点即可得出答案.
解答:解:(1)a、当开关S1、S2均断开时,L1、L2、R0串联;
b、根据P=
U2
R
可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=
U21额
P1额
=
(6V)2
3W
=12Ω,R2=
U22额
P2额
=
(12V)2
4W
=36Ω,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴L1的实际功率:
P1=I2R1=(0.1A)2×12Ω=0.12W,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电源的电压:
U=I(R1+R2+R0)=0.1A×(12Ω+36Ω+12Ω)=6V;
(2)当开关S1、S2均闭合时,L1、L2、R0并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路和R0支路的电流之和,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴各支路的电流:
I1=
U
R1
=
6V
12Ω
=0.5A,即电流表A1的示数为0.5A,
I2=
U
R2
=
6V
36Ω
=
1
6
A≈0.17A,
I0=
U
R0
=
6V
12Ω
=0.5A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表A2的示数:
IA2=I2+I0=0.17A+0.5A=0.67A.
答:(1)当开关S1、S2均断开时,L1、L2、R0是串联,L1的实际功率为0.12W,电源的电压为6V;
(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数约为0.67A.
点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和电流表所测电路元件的判断.
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