Question

（12分）如图所示，电路中电源电压和灯泡L的电阻保持不变，已知定值电阻R1=18Ω．求：

（1）若只闭合开关S2时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为3V，则R1两端的电压是多少？电源电压是多少？

（2）若开关S1，S2，S3都闭合时，电流表的示数为3A，此时灯泡L正常发光，则小灯泡的额定功率和小灯炮的电阻各是多少？

（3）若只闭合开关S3时，通电500s，则小灯泡消耗的电能是多少？

 

Answer 1

（1）当只闭合开关S2时，R1两端的电压是9V，电源电压是12V；

（2）小灯泡的额定功率为12V，小灯炮的电阻为12Ω；

（3）当只闭合开关S3时，通电500s，则小灯泡消耗的电能是960J．

【解析】

试题分析：（1）当只闭合开关S2时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电流表的示数为I=0.5A，电压表的示数为U2=3V，R1两端的电压：U1=IR1=0.5A×18Ω=9V，电源的电压：U=U1+U2=9V+3V=12V；R2的阻值：

（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，电流表的示数为3A，干路电流I′=3A，通过R2的电流：，通过灯泡的电流：IL=I′﹣I2=3A﹣2A=1A，由于灯泡正常发光，灯泡的额定功率：PL=ULIL=12V×1A=12W，灯泡的电阻：。

（3）当只闭合开关S3时，R1与灯泡L串联，此时电路中的电流：I″=，

通电500s小灯泡消耗的电能：WL=（I″）2RLt=（0.4A）2×12Ω×500s=960J．

答：（1）当只闭合开关S2时，R1两端的电压是9V，电源电压是12V；（2）小灯泡的额定功率为12V，小灯炮的电阻为12Ω；（3）当只闭合开关S3时，通电500s，则小灯泡消耗的电能是960J

考点： 电功率的计算、动态电路的分析。