Question

4．如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样．当三个开关S₁、S₂、S₃都闭合时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.8A；保持S₁闭合，断开S₂、S₃，电流表示数变化了0.6A．求：（1）电源电压U是多少V？
（2）定值电阻R₁是多少Ω？
（3）定值电阻R₂是多少Ω？

Answer 1

分析 （1）分析清楚电路结构，根据并联电路特点求出电源电压；
（2）由P=UI求出灯泡额定电流，然后由并联电路特点求出通过电阻的电流，再应用欧姆定律求出电阻阻值；
（3）根据题意求出电路电流，应用串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值．

解答 解：（1）当三个开关都闭合时，R₂短路，灯泡L与电阻R₁并联，
电压：U=U₁=U_L=6V；
（2）由P=UI可知，通过灯泡的电流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
通过的R₁电流：I₁=I_总-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可知电阻R₁阻值R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（3）由图示电路图可知，只闭合S₁、断开S₂、S₃时，电阻R₁、R₂串联，
电流：I₂=0.8A-0.6A=0.2A，
电路总电阻：R=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
电阻：R₂=R_总-R₁=30Ω-20Ω=10Ω；
答：（1）电源电压U是6V；
（2）定值电阻R₁是20Ω；
（3）定值电阻R₂是10Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，画出两种情况的等效电路图和知道电路消耗的总功率等于各用电器功率之和是关键．