Question

如图所示电路中，R_l=20Ω，R₂=30Ω．当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表的示数为0.6A；当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表示数为1.5A，且灯泡正常发光．设电源电压不变．求：（画出等效电路图）
（1）电源电压；
（2）灯泡的额定功率；（此问要求写出解题思路．）

Answer 1

分析：（1）开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，R_l、R₂串联，根据串联电路电阻的特点求出总电阻，再根据公式U=IR即可求出电源电压；
（2）开关S₁、S₂、S₃都闭合时，L和R₂并联，并且灯泡正常发光；因此先根据电源电压和R₂的阻值求出通过R₂的电流，再根据并联电路电流的特点求出灯泡的额定电流，由P=UI即可求出灯泡额定功率．

解答：解：（1）开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，等效电路如下图所示：

从图中可以看出，R_l、R₂串联；则
电路中的总电阻R=R_l+R₂=20Ω+30Ω=50Ω；
电源电压：U=IR=0.6A×50Ω=30V．
（2）开关S₁、S₂、S₃都闭合时，等效电路如下图所示：

从图中可以看出，L和R₂并联；根据题意可知此时灯泡正常发光；
通过R₂的电流：I₂=

U

R2

=

30V

30Ω

=1A；
则通过灯泡的电流：I_L=1.5A-1A=0.5A；
故灯泡的额定功率：P_L=UI_L=30V×0.5A=15W．
答：（1）电源电压为30V；
（2）灯泡的额定功率为15W．

点评：本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律的应用及功率的计算公式的掌握情况．本题的关键还是根据开关的不同组合来识别电路的连接形式，弄清各种情况中电路的连接形式、并画出其等效电路．