Question

如圖所示電路中，R₁=2Ω，R₂=3Ω．當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂，S₃斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)開關(guān)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.5A，且燈泡正常發(fā)光．求：
（1）電源電壓．
（2）燈泡的額定功率．
（3）當(dāng)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，通過1min，電阻R₂消耗的電能．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂，S₃斷開時(shí)，電阻R_l、R₂串聯(lián)，電流表測(cè)總電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，R₂和燈泡L并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過電阻R₂的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可求通過燈泡的電流，根據(jù)公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（3）根據(jù)W=UIt求出當(dāng)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，通過1min電阻R₂消耗的電能．

解答：解：（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂，S₃斷開時(shí)，電阻R_l、R₂串聯(lián)，電流表測(cè)總電流，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.6A×（2Ω+3Ω）=3V；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，R₂和燈泡L并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴通過R₂的電流：
I₂=

U

R2

=

3V

3Ω

=1A，
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴通過燈泡的電流：
I_L=I′-I₂=1.5A-1A=0.5A，
∵燈泡正常發(fā)光，
∴燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=UI_L=3V×0.5A=1.5W；
（3）當(dāng)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，通過1min，電阻R₂消耗的電能：
W₂=U₂I₂t=UI₂t=3V×1A×60s=180J．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）燈泡的額定功率1.5W；
（3）當(dāng)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，通過1min，電阻R₂消耗的電能為180J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合斷開、閉合時(shí)電路串并聯(lián)的辨別以及知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光．