Question

如图所示的电路．电阻R为5Ω．当开关S断开时，电流表的示数为2A．求：
（1）电源电压；
（2）当开关S闭合时，电流表的示数为3A，此时小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定功率是多少；
（3）若开关S闭合，通电1min，整个电路消耗的电能是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）当开关S断开时，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压．
（2）当开关S闭合时，灯泡与电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路独立工作、互不影响可知通过R的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（3）根据W=UIt求出通电1min整个电路消耗的电能．
解答：解：（1）当开关S断开时，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流，则电源的电压U=I_RR=2A×5Ω=10V；
（2）当开关S闭合时，灯泡与电阻并联，电流表测干路电流，
∵并联电路独立工作、互不影响，
∴通过R的电流不变，即I_R=2A；
通过灯泡的电流：I_L=I-I_R=3A-2A=1A，
∵灯泡正常发光，
∴灯泡的额定功率P_L=UI_L=10V×1A=10W；
（3）若开关S闭合，通电1min，整个电路消耗的电能：
W=UIt=10V×3A×60s=1800J．
答：（1）电源电压为10V；
（2）小灯泡L的额定功率是10W；
（3）若开关S闭合，通电1min，整个电路消耗的电能是1800J．
点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．