Question

如圖所示電路中，R_l=2Ω，R₂=3Ω．當開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，電流表的示數為0.6A；當開關S₁、S₂、S₃都閉合時，電流表示數為1.5A，且燈泡正常發光．設電源電壓不變．求：

（1）電源電壓；
（2）燈泡的額定功率．

Answer 1

（1）電源電壓為3V；
（2）燈泡的額定功率為1.5W．

試題分析：（1）開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，R_l、R₂串聯，根據串聯電路電阻的特點求出總電阻，再根據公式U=IR即可求出電源電壓；
（2）開關S₁、S₂、S₃都閉合時，L和R₂并聯，并且燈泡正常發光；因此先根據電源電壓和R₂的阻值求出通過R₂的電流，再根據并聯電路電流的特點求出燈泡的額定電流，由P=UI即可求出燈泡額定功率．
解：（1）開關S₁閉合，S₂、S₃斷開時，等效電路如下圖所示：

從圖中可以看出，R_l、R₂串聯；則
電路中的總電阻R=R_l+R₂=2Ω+3Ω=5Ω；
電源電壓：U=IR=0.6A×5Ω=3V．
（2）開關S₁、S₂、S₃都閉合時，等效電路如下圖所示：

從圖中可以看出，L和R₂并聯；根據題意可知此時燈泡正常發光；
通過R₂的電流：I₂===1A；
則通過燈泡的電流：I_L=1.5A﹣1A=0.5A；
故燈泡的額定功率：P_L=UI_L=3V×0.5A=1.5W．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）燈泡的額定功率為1.5W．
點評：本題考查了串并聯電路的特點、歐姆定律的應用及功率的計算公式的掌握情況．本題的關鍵還是根據開關的不同組合來識別電路的連接形式，弄清各種情況中電路的連接形式、并畫出其等效電路．