Question

19．如图所示，R₁=15Ω，电灯L标有“6V  3W”的字样，当S₁和S₂都闭合时，L正常发光，求：
（1）S₁和S₂都闭合时，电流表的读数；
（2）S₁和S₂都断开时，电流表的度数是0.4A，R₂消耗的电功率多大．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当S₁、S₂都闭合时，电阻R₂被短路，电阻R₁与灯泡并联，灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，据此求出电源电压；
由电功率变形公式求出灯泡正常发光时的电流，由欧姆定律求出通过电阻R₁的电流，从而可得干路电流表的示数；
（2）当S₁、S₂都断开时，电阻R₂与灯泡串联；已知电路中的电流，由U=IR可求得灯泡的电压，由串联电路特点求出电阻两端的电压，然后由电功率公式求出电阻R₂的实际功率．

解答 解：
（1）当S₁、S₂都闭合时，电阻R₂被短路，电阻R₁与灯泡并联接在电源两端，灯泡正常发光，则电源电压U=U_L=6V；
由P=UI，当灯泡正常发光时电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
通过电阻R₁的电流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{15Ω}$=0.4A，
电压表测量干路电流，所以电流表的示数：
I=I₁+I₂=0.5A+0.4A=0.9A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$，灯泡电阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
当S₁、S₂都断开时，电阻R₂与灯泡串联，L两端的电压：U_L′=I′R_L=0.4A×12Ω=4.8V；
R₂两端的电压为U₂=U-U_L′=6V-4.8V=1.2V；
R₂的实际功率P₂=U₂I′=1.2V×0.4A=0.48W．
答：（1）S₁和S₂都闭合时，电流表的读数为1.4A；
（2）R₂消耗的电功率为0.48W．

点评 本题是一道基础题，考查了求电源电压、电阻阻值、灯泡实际功率等问题，分析清楚电路结构是正确解题的前提与基础．