Question

如图所示，定值电阻R₂=6Ω，电源内阻r为1Ω，当电键S闭合且滑动变阻器阻值R₁调为2Ω时，电源的总功率P_总=16W，而电源的输出功率P_出=12W，此时灯泡正常发光，求：
（1）电源电动势E及路端电压U．
（2）电压表读数及灯泡正常发光时的功率P_L．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电源的总功率等于输出功率与电源内电路发热功率之和，列式求出干路电流I，输出功率 P_出=UI，即可求出路端电压U，由闭合电路欧姆定律求得电动势．
（2）电压表测量R₁的电压．根据电路的连接关系和欧姆定律，求出灯泡中电流，由欧姆定律求出电压表的读数，得到灯泡的电压，即可求灯泡的功率．
解答：解：（1）设电路中的干路电流为I，则由
得：I=2（A）
又输出功率 P_出=UI
所以路端电压为U=6 （V）
由闭合电路欧姆定律 E=U+Ir   
得电源的电动势E=6+（2×1）=8（V）
（2）由电流关系得I=I₁+I₂
由灯泡中电流：I₁=I-I₂=I-=2-（A）
则电压表的读数为U_V=I₁R₁=1×2=2（V）
灯泡的功率为P_L=（U-U_V）I₁=（6-2）×1=4（W）
答：
（1）电源电动势E是8V，路端电压U是6V．
（2）电压表读数是2V，灯泡正常发光时的功率P_L是4W．
点评：本题的突破口是抓住电源三种功率的关系，求出干路电流，再根据欧姆定律进行求解．