Question

4．如图所示的电路，电源电压保持不变，灯泡正常发光时的电压为6V，当开关S₁闭合，S₂断开时，电灯恰好正常发光，电流表读数为0.5A，电压表读数为4V．求：
（1）电源电压和电阻R₀的阻值．
（2）当开关S₁、S₂都闭合时，电流表和电压表的读数分别是多少？

Answer 1

分析 （1）由图知，S₁闭合，S₂断开时，L与R₀串联，电压表测R₀两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算电源电压和R₀的阻值；
（2）由图知，S₁、S₂都闭合时，只有R₀接入电路，由此知电压表示数，由欧姆定律计算电流中电流．

解答 解：
（1）由电路图可知，S₁闭合，S₂断开时，L与R₀串联，电压表测R₀两端电压，电流表测电路中电流，电灯恰好正常发光，
所以U_L=6V，
由串联电路的电压特点可得电源电压：
U=U_L+U₀=6V+4V=10V；
由串联电路的电流特点可知：I=I₀=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
（2）当S₁、S₂都闭合时，灯泡短路，只有R₀接入电路，
所以电压表示数：U_V′=U=10V．
此时电流表示数：
I′=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{10V}{8Ω}$=1.25A．
答：（1）电源电压为10V，电阻R₀的阻值为8Ω．
（2）当开关S₁、S₂都闭合时，电流表和电压表的读数分别为1.25A、10V．

点评 本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接情况．