Question

在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R₀的阻值为8Ω，开关S₁处于闭合状态．当S₂断开时，电流表的示数为0.5A；当开关S₂闭合时，电流表示数为0.9A，此时小灯泡正常发光．求：
（1）电源电压．
（2）灯泡正常工作时的电阻．
（3）当开关S₁、S₂均闭合时，电路消耗的电功率为多大？

Answer 1

解：（1）电源电压：U=I₀R₀=0.5A×8Ω=4V；
（2）通过灯泡的电流：I_L=0.9A-0.5A=0.4A，
灯泡正常工作时的电阻：R_L===10Ω；
（3）当开关S₁、S₂均闭合时，电路消耗的电功率：P=UI=4V×0.9A=3.6W．
答：（1）电源电压为4V．
（2）灯泡正常工作时的电阻为10Ω．
（3）当开关S₁、S₂均闭合时，电路消耗的电功率为3.6W．
分析：（1）当S₂断开时，电路为电阻R₀的基本电路，电流表测量电路中的电流，根据U=IR即可求出电源电压；
（2）当开关S₂闭合时，电阻和灯泡并联，此时灯泡正常发光，电流表测量干路电流，根据干路电流等于支路电流求出通过灯泡的电流，再利用R=求出灯泡的电阻即可；
（3）当开关S₁、S₂均闭合时，灯泡和电阻并联，电流表测量干路电流，直接利用P=UI即可求出电路消耗的电功率．
点评：本题考查了并联电路和串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是确定开关闭合前后的电路以及在额定电压下灯泡才能正常发光．