Question

19．如圖所示，R₁=15Ω，電燈L標(biāo)有“6V  3W”的字樣，當(dāng)S₁和S₂都閉合時(shí)，L正常發(fā)光，求：
（1）S₁和S₂都閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)；
（2）S₁和S₂都斷開(kāi)時(shí)，電流表的度數(shù)是0.4A，R₂消耗的電功率多大．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯(lián)，燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，據(jù)此求出電源電壓；
由電功率變形公式求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，由歐姆定律求出通過(guò)電阻R₁的電流，從而可得干路電流表的示數(shù)；
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電阻R₂與燈泡串聯(lián)；已知電路中的電流，由U=IR可求得燈泡的電壓，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻兩端的電壓，然后由電功率公式求出電阻R₂的實(shí)際功率．

解答 解：
（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯(lián)接在電源兩端，燈泡正常發(fā)光，則電源電壓U=U_L=6V；
由P=UI，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
通過(guò)電阻R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{15Ω}$=0.4A，
電壓表測(cè)量干路電流，所以電流表的示數(shù)：
I=I₁+I₂=0.5A+0.4A=0.9A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$，燈泡電阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電阻R₂與燈泡串聯(lián)，L兩端的電壓：U_L′=I′R_L=0.4A×12Ω=4.8V；
R₂兩端的電壓為U₂=U-U_L′=6V-4.8V=1.2V；
R₂的實(shí)際功率P₂=U₂I′=1.2V×0.4A=0.48W．
答：（1）S₁和S₂都閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.4A；
（2）R₂消耗的電功率為0.48W．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道基礎(chǔ)題，考查了求電源電壓、電阻阻值、燈泡實(shí)際功率等問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與基礎(chǔ)．