Question

如图所示电路中，R₁=10Ω，R₂=20Ω．当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表的示数为0.2A；当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表示数为0.5A，且灯泡正常发光．设电源电压不变．求：
（1）电源电压； 
（2）灯泡的额定功率．

Answer 1

分析：（1）当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流，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、S₃都闭合时，R₂与灯泡L并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R₂的电流，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，根据灯泡正常发光时的功率和额定功率相等以及P=UI求出灯泡的额定功率．

解答：解：（1）当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴由I=

U

R

可得，电源的电源：
U=I（R₁+R₂）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V；
（2）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂与灯泡L并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴通过R₂的电流：
I₂=

U

R2

=

6V

20Ω

=0.3A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过灯泡的电流：
I_L=I-I₂=0.5A-0.3A=0.2A，
∵灯泡正常发光，
∴灯泡的额定功率：
P_L=UI_L=6V×0.2A=1.2W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）灯泡的额定功率为1.2W．

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、电功率公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等．