题目内容
如图所示电路中,Rl=10Ω,R2=20Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为0.8A,且灯泡正常发光.设电源电压不变.求:
(1)电源电压;
(2)灯泡的额定功率.
解:(1)S1闭合,S2,S3断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,
∵串联电路总电阻等于各分电阻之和,
∴R总=R1+R2=30Ω,
根据欧姆定律可得:
电源的电压U=IR总=0.2A×30Ω=6V;
(2)开关都闭合时,L和R2并联,电流表测干路电流,
通过R2支路的电流I2===0.3A,
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,
∴IL=I-I2=0.8A-0.3A=0.5A,
∵灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,
∴灯泡的额定功率PL=UIL=6V×0.5A=3W.
答:(1)电源电压为6V;
(2)灯泡的额定功率为3W.
分析:(1)由电路图可知,当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,L和R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2支路的电流,再根据并联电路的电压特点求出通过灯泡L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.
点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、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以及开关闭合、断开时电路连接方式的辨别.
∵串联电路总电阻等于各分电阻之和,
∴R总=R1+R2=30Ω,
根据欧姆定律可得:
电源的电压U=IR总=0.2A×30Ω=6V;
(2)开关都闭合时,L和R2并联,电流表测干路电流,
通过R2支路的电流I2===0.3A,
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,
∴IL=I-I2=0.8A-0.3A=0.5A,
∵灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,
∴灯泡的额定功率PL=UIL=6V×0.5A=3W.
答:(1)电源电压为6V;
(2)灯泡的额定功率为3W.
分析:(1)由电路图可知,当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,L和R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2支路的电流,再根据并联电路的电压特点求出通过灯泡L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.
点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、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以及开关闭合、断开时电路连接方式的辨别.
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