Question

【題目】如圖所示，R1=20Ω，R2=40Ω，電源電壓保持不變．
（1）當開關S1、S2都閉合時，電流表A1的示數是0.6A，小燈泡恰好正常發光，求電源電壓和小燈泡的額定電壓；
（2）當開關S1、S2都斷開時，電流表A2的示數是0.2A，求小燈泡的實際功率；
（3）小燈泡的額定功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：當開關S1、S2都閉合時，R2被短路，R1和燈泡L并聯，電流表A1的測R1的電流，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，由I= 可得，電源的電壓：U=U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V，

因燈泡恰好正常發光，所以燈泡的額定電壓：UL=U=12V；

（2）解：當S1、S2都斷開時，R2與L串聯，電流表A2測電路中的電流，

此時電路中的總電阻：

R= = =60Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以燈泡的電阻：RL=R﹣R2=60Ω﹣40Ω=20Ω，

燈泡的實際功率：P實=I2RL=（0.2A）2×20Ω=0.8W；

（3）解：燈泡的額定功率：

PL額= = =7.2W．

【解析】（1）當開關S1、S2都閉合時，R1和燈泡L并聯，R2被短路，電流表A1的測R1的電流；根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓，小燈泡L恰好正常發光，小燈泡的額定電壓和電源電壓相等；（2）當S1、S2都斷開時，R2與L串聯，R1被斷路，電流表A2測電路中的電流；根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出小燈泡的電阻，根據P=I2R求出小燈泡的實際功率；（3）根據P= 求出小燈泡的額定功率．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．