Question

12．在如图所示电路中，电源内阻为1Ω，变阻器R₁的最大电阻值为10Ω，R₂为5Ω，灯泡A标有“2V 1.6W”字样．当开关闭合时，变阻器的滑片处在正中位置，此时电源总功率为16W，而灯泡A也正好正常发光，试求：
（1）流过电源的电流；
（2）电源电动势和输出功率．

Answer 1

分析 （1）先分析电路结构，知道灯泡与滑动变阻器串联，电流相等，串联后与R₂并联，再接到电源上，根据灯泡正常发光得出灯泡的电压以及通过灯泡的电流，根据串并联电路的特点求出流过电源的电流；
（2）根据闭合电路欧姆定律求出电源电动势，根据电源的输出功率等于路端电压乘以电流求出输出功率．

解答 解：（1）灯泡正常发光，则灯泡的电压为U_L=2V，通过灯泡的电流I₁=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}=\frac{1.6}{2}=0.8A$，则R₁两端的电压为：U₁=R₁I₁=5×0.8=4V，
所以R₂两端的电压U₂=U_L+U₁=6V，则通过R₂的电流${I}_{2}=\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}=\frac{6}{5}=1.2A$，则通过电源的电流为：I=I₁+I₂=0.8+1.2=2A
（2）根据闭合电路欧姆定律得：电源电动势为：E=U₂+Ir=6+2×1=8V，电源的输出功率为：P_出=U₂I=6×2=12W．
答：（1）流过电源的电流为2A；
（2）电源电动势为8V，输出功率为12W．

点评 本题主要考查了闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点以及功率公式得直接应用，要求同学们能正确分析电路结构，知道灯泡正常发光时，电压为额定电压，功率为额定功率，难度适中．