Question

14．石室聯(lián)中同學在研究“如何用一個電源供兩燈同時工作”的實驗時，小明同學分別連接出了甲、乙兩個電路，都使兩個燈L₁、L₂發(fā)了光．（如圖甲、乙所示）

（1）請將右邊兩個電路圖連接完整．要求：每個圖從電池組、電流表、電壓表中選出兩個填入虛線框中；甲圖兩燈串聯(lián)；乙圖兩燈并聯(lián)；要滿足圖中的電流方向．
（2）在甲乙兩圖中，電池組的電壓都為3V，電壓表示數(shù)為1.8V，電流表示數(shù)為0.3A，求兩個燈的電阻R₁、R₂．
（3）分別求出甲乙兩圖中，從電池組中流出的電流大小I_甲、I_乙．

Answer 1

分析 （1）要使燈泡發(fā)光則必須有電源；電流表在電路中相當于短路，電壓表在電路中相當于開路；
（2）已知電池組的電壓都為3V，電壓表示數(shù)為1.8V，電流表示數(shù)為0.3A，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律可分別求得兩個燈的電阻R₁、R₂．
（3）根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流特點可分別求得電池組中流出的電流大小I_甲、I_乙．

解答 解：（1）要求甲圖兩燈泡的連接方式為串聯(lián)；因此電源在左側(cè)，根據(jù)電流的方向可以確定出上端為正極，下端為負極，右側(cè)為電壓表．
乙圖要求兩燈并聯(lián)，則電源在右側(cè)，根據(jù)電流的方向可以確定出上端為正極，下端為負極，左側(cè)為電流表．
如圖所示：

（2）甲圖：U₂=1.8V，U₁=U-U₂=3V-1.8V=1.2V，
由串聯(lián)電路電流處處相等，可得$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{1.2V}{1.8V}$=$\frac{2}{3}$，
乙圖：由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
則R₂=3×$\frac{{R}_{1}}{2}$=3×$\frac{10Ω}{2}$=15Ω，
（3）甲圖：I_甲=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{3V}{10Ω+15Ω}$=0.12A
乙圖：I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{3V}{15Ω}$=0.2A
I_乙=I₁+I₂=0.3A+0.2A=0.5A．
故答案為：（1）見上圖；（2）兩個燈的電阻R₁=10Ω，R₂=15Ω；（3）I_甲=0.12A；I_乙=0.5A．

點評 此類型題目要求對電路中各元件的作用及使用方法要非常明確，然后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點正確連接電路，同時考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律的靈活應用．