Question

如圖所示電路，R₁=4Ω，R₂=6Ω．當(dāng)只閉合S₁時(shí)，電流表的數(shù)為0.6A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.5A，且燈泡正常發(fā)光．
（1）求電源電壓；
（2）求燈泡的額定功率；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，通電5minR₂消耗的電能是多少．（設(shè)電源電壓不變）

Answer 1

解：（1）當(dāng)只閉合S₁時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，
電源的電壓U=IR=0.6A×（4Ω+6Ω）=6V；
（2）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，R₁被短路，R₂與燈并聯(lián)，
∴U₂=U_L=U=6V，
∵燈泡正常工作，
∴燈泡的額定電壓U_L額=U=6V，
通過(guò)R₂的電流I₂===1A，
通過(guò)燈泡的電流I_L=I-I₂=1.5A-1A=0.5A，
燈泡的額定功率P_L=U_L額I_L=6V×0.5A=3W；
（3）5minR₂消耗的電能W₂=U₂I₂t=6V×1A×300S=1800J．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）燈泡的額定功率為3W；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，通電5minR₂消耗的電能為1800J．
分析：（1）當(dāng)只閉合S₁時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）先根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R₂中的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出通過(guò)燈泡的電流，因燈泡正常工作額定電壓和實(shí)際電壓相等，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，根據(jù)W=UIt求出5minR₂消耗的電能．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率、電功的計(jì)算，關(guān)鍵是知道燈泡正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等和開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、閉合時(shí)電路圖串并聯(lián)的辨別．