Question

20．如图所示，电源电压不变，R₁=6Ω，R₂=4Ω．
（1）当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表的示数为0.6A，电源电压为多大？
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合时，电流表示数为l.5A，此时通过灯的电流是多大？
（3）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，电路总功率为2.4W，此时灯的功率多大？

Answer 1

分析 （1）分析电路的连接，求串联的电阻，根据欧姆定律求电源电压；
（2）分析电路的连接，根据欧姆定律和并联电路电流的规律求通过灯的电流大小；
（3）分析电路的连接，根据P=UI求电路中的电流大小，求出R₂的功率，灯的功率为总功率与R₂的功率差．

解答 解：（1）当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，两电阻串联，电流表测电路中的电流大小，串联的电阻为
R=6Ω+4Ω=10Ω，电流表的示数为I=0.6A，根据欧姆定律，电源电压U=IR=0.6A×10Ω=6V；
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合时，R₂短路，灯与R₁并联，电流表测总电流，示数为l.5A，通过R₁的电流I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{6V}{6Ω}$=1A，根据并联电路电流的规律，通过灯的电流I_L=1.5A-1A=0.5A；
（3）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，R₂与灯串联，电路中的电流大小I′=$\frac{P}{U}=\frac{2.4V}{6V}$=0.4A，R₂的功率
P₂=I′²R₂=（0.4A）²×4Ω=0.64W，则灯的功率为2.4W-0.64W=1.76W；
答：（1）当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表的示数为0.6A，电源电压为6V；
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合时，电流表示数为l.5A，此时通过灯的电流为0.5A；
（3）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，电路总功率为2.4W，此时灯的功率为1.76W．

点评 本题考查欧姆定律，串、并联电路的规律及电功率的公式的运用，正确识别电路是关键．