Question

4．如图所示，R₁=20Ω，小灯泡L标有“2V，0.4A”电源电压保持不变．
（1）S₁、S₂都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压．
（2）S₁、S₂都闭合时，电流表示数变为0.8A，求R₂的功率．

Answer 1

分析 （1）“2V，0.4A”表示灯的额定电压为2V，额定功率为0.4A，分析电路的连接，根据串联电路的规律和欧姆定律求电源电压；
（2）分析电路连接，根据并联电路电压的规律和欧姆定律求通过R₁的电流，根据并联电路电流的规律，
求通过R₂的电流，根据P=UI求R₂的功率．

解答 解：
（1）S₁、S₂都断开时，R₁与灯L串联，因小灯泡L正常发光，灯的电压为U_L=2V，电路中电流为灯的额定电流I=0.4A，
由欧姆定律可得，R₁两端的电压：U₁=IR₁=0.4A×20Ω=8V，
根据串联电路电压的规律，电源电压：U=U_L+U₁=2V+8V=10V．
（2）S₁、S₂都闭合时，灯L被短路，两电阻并联，电流表测干路电流，I′=0.8A；
根据并联电路电压的规律，此时R₁的电压为电源电压U=10V，
由欧姆定律可得，此时通过R₁的电流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{10V}{20Ω}$=0.5A，
根据并联电路电流的规律可得，通过R₂的电流：I₂=I′-I₁=0.8A-0.5A=0.3A，
则R₂的功率：P₂=UI₂=10V×0.3A=3W．
答：（1）S₁、S₂都断开时，小灯泡L正常发光，电源电压为10V；
（2）S₁、S₂都闭合时，R₂的功率为3W．

点评 本题考查串联、并联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用，关键是电路的识别．