Question

（12分）如圖所示，電路中電源電壓和燈泡L的電阻保持不變，已知定值電阻R1=18Ω．求：

（1）若只閉合開關(guān)S2時，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為3V，則R1兩端的電壓是多少？電源電壓是多少？

（2）若開關(guān)S1，S2，S3都閉合時，電流表的示數(shù)為3A，此時燈泡L正常發(fā)光，則小燈泡的額定功率和小燈炮的電阻各是多少？

（3）若只閉合開關(guān)S3時，通電500s，則小燈泡消耗的電能是多少？

 

Answer 1

（1）當只閉合開關(guān)S2時，R1兩端的電壓是9V，電源電壓是12V；

（2）小燈泡的額定功率為12V，小燈炮的電阻為12Ω；

（3）當只閉合開關(guān)S3時，通電500s，則小燈泡消耗的電能是960J．

【解析】

試題分析：（1）當只閉合開關(guān)S2時，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，電流表的示數(shù)為I=0.5A，電壓表的示數(shù)為U2=3V，R1兩端的電壓：U1=IR1=0.5A×18Ω=9V，電源的電壓：U=U1+U2=9V+3V=12V；R2的阻值：

（2）當開關(guān)S1，S2，S3都閉合時，R2與燈泡L并聯(lián)，電流表測干路電流，電流表的示數(shù)為3A，干路電流I′=3A，通過R2的電流：，通過燈泡的電流：IL=I′﹣I2=3A﹣2A=1A，由于燈泡正常發(fā)光，燈泡的額定功率：PL=ULIL=12V×1A=12W，燈泡的電阻：。

（3）當只閉合開關(guān)S3時，R1與燈泡L串聯(lián)，此時電路中的電流：I″=，

通電500s小燈泡消耗的電能：WL=（I″）2RLt=（0.4A）2×12Ω×500s=960J．

答：（1）當只閉合開關(guān)S2時，R1兩端的電壓是9V，電源電壓是12V；（2）小燈泡的額定功率為12V，小燈炮的電阻為12Ω；（3）當只閉合開關(guān)S3時，通電500s，則小燈泡消耗的電能是960J

考點： 電功率的計算、動態(tài)電路的分析。