Question

（2009?郴州）如圖所示，小燈泡L標有“8V 4W”的字樣，R₂=16Ω．當S₁、S₂都閉合時，電流表示數為0.4A，這時小燈泡L正常發光（假定電源電壓及燈絲電阻保持不變）．求：
①電源電壓U及燈絲電阻R_L
②電阻R₁的阻值；
③當S₁、S₂都斷開時，小燈泡L消耗的功率P．

Answer 1

分析：（1）當S₁、S₂都閉合時，燈泡與R₁并聯，電流表測R₁支路的電流，根據并聯電路的電壓特點和燈泡正常發光時的電壓與額定電壓相等得出電源的電壓，根據P=

U2

R

結合燈泡的銘牌求出燈泡的電阻；
（2）根據歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（3）當S₁、S₂都斷開時，燈泡與R₂串聯，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I²R求出燈泡的功率．

解答：解：①當S₁、S₂都閉合時，燈泡與R₁并聯，電流表測R₁支路的電流，
∵并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發光，
∴電源的電壓U=U_額=8V，
∵P=

U2

R

，
∴燈泡的電阻：
R_L=

U額2

P額

=

(8V)2

4W

=16Ω；
②電阻R₁的阻值：
R₁=

U

I1

=

8V

0.4A

=20Ω；
③當S₁、S₂都斷開時，燈泡與R₂串聯，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中的電流：
I=

U

RL+R2

=

8V

16Ω+16Ω

=0.25A，
小燈泡L消耗的功率：
P=I²R_L=（0.25A）²×16Ω=1W．
答：①電源電壓為8V，燈絲電阻為16Ω；
②電阻R₁的阻值為20Ω；
③當S₁、S₂都斷開時，小燈泡L消耗的功率為1W．

點評：本題考查了串聯電路的特點和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是閉合、斷開時電路連接方式的判斷以及燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等．