Question

如图所示，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，R₂=16Ω．当S₁、S₂都闭合时，电流表示数为0.4A，这时小灯泡L正常发光（假定电源电压及灯丝电阻保持不变）．求：
①电源电压U及灯丝电阻R_L
②电阻R₁的阻值；
③当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率P．

Answer 1

【答案】分析：（1）当S₁、S₂都闭合时，灯泡与R₁并联，电流表测R₁支路的电流，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等得出电源的电压，根据P=结合灯泡的铭牌求出灯泡的电阻；
（2）根据欧姆定律求出电阻R₁的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，灯泡与R₂串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I²R求出灯泡的功率．
解答：解：①当S₁、S₂都闭合时，灯泡与R₁并联，电流表测R₁支路的电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
∴电源的电压U=U_额=8V，
∵P=，
∴灯泡的电阻：
R_L===16Ω；
②电阻R₁的阻值：
R₁===20Ω；
③当S₁、S₂都断开时，灯泡与R₂串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中的电流：
I===0.25A，
小灯泡L消耗的功率：
P=I²R_L=（0.25A）²×16Ω=1W．
答：①电源电压为8V，灯丝电阻为16Ω；
②电阻R₁的阻值为20Ω；
③当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率为1W．
点评：本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是闭合、断开时电路连接方式的判断以及灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．