Question

如图所示电路中，R_l=2Ω，R₂=3Ω．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．求：
（1）电源电压；
（2）灯泡的额定功率；
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合时，通电1min，电流通过电阻R₂所做的功．
（设电源电压不变）

Answer 1

解：（1）当S₁闭合，S₂、S₃断开时，R₁和R₂串联，
U=I（R_l+R₂）=0.6A×（2Ω+3Ω）=3V；
答：电源电压为3V；
（2）当S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂和L并联；通过电阻R₂的电流；
通过灯泡的电流I_L=1.5A-1A=0.5A；
灯泡的额定功率P_额=UI_L=3V×0.5A=1.5W．
答：灯泡的额定功率为1.5W．
（3）通电1min，电流通过电阻R₂所做的功W₂=U₂I₂t=3V×1A×60s=180J．
答：通电1min，电流通过电阻R₂所做的功为180J．
分析：（1）当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，电阻R_l、R₂串联；电流表测量总电流，根据公式U=IR可求电源电压；
（2）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂和灯泡L并联；根据公式I=可求通过电阻R₂的电流；根据并联电路电流特点可求通过灯泡的电流；根据公式P=UI求出灯泡的额定功率；
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂和灯泡L并联；根据公式W=UIt可求通电1min，电流通过电阻R₂所做的功．
点评：本题考查电压、电流、额定功率和做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是开关断开与闭合时电路的连接情况，解题过程中要注意单位的换算．