Question

（2003?內(nèi)江）在如圖所示的電路中，電源的電壓恒定不變．兩個(gè)小燈泡L₁、L₂分別標(biāo)有“6V 3W””、“12V 4W“的字樣，其中R₀=12Ω，在開關(guān)S閉合后，
（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均斷開時(shí)，電流表A₁的示數(shù)為0.1A，則：
a．L₁、L₂、R₀是串聯(lián)還是并聯(lián)？
b．L₁的實(shí)際功率和電源的電壓各為多少？
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電流表A₁A₂的示數(shù)各是多少？

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均斷開時(shí)，L₁、L₂、R₀串聯(lián)，電流表A₁測(cè)電路中的電流，知道兩燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=

U2

R

求出兩燈泡的電阻，根據(jù)P=I²R求出L₁的實(shí)際功率，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，L₁、L₂、R₀并聯(lián)，電流表A₁測(cè)L₁支路的電流，電流表A₂測(cè)L₂支路和R₀支路的電流之和，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出各支路的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)即可得出答案．

解答：解：（1）a、當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均斷開時(shí)，L₁、L₂、R₀串聯(lián)；
b、根據(jù)P=

U2

R

可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=

U21額

P1額

=

(6V)2

3W

=12Ω，R₂=

U22額

P2額

=

(12V)2

4W

=36Ω，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴L₁的實(shí)際功率：
P₁=I²R₁=（0.1A）²×12Ω=0.12W，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電源的電壓：
U=I（R₁+R₂+R₀）=0.1A×（12Ω+36Ω+12Ω）=6V；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，L₁、L₂、R₀并聯(lián)，電流表A₁測(cè)L₁支路的電流，電流表A₂測(cè)L₂支路和R₀支路的電流之和，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴各支路的電流：
I₁=

U

R1

=

6V

12Ω

=0.5A，即電流表A₁的示數(shù)為0.5A，
I₂=

U

R2

=

6V

36Ω

=

1

6

A≈0.17A，
I₀=

U

R0

=

6V

12Ω

=0.5A，
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴電流表A₂的示數(shù)：
I_A2=I₂+I₀=0.17A+0.5A=0.67A．
答：（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均斷開時(shí)，L₁、L₂、R₀是串聯(lián)，L₁的實(shí)際功率為0.12W，電源的電壓為6V；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電流表A₁的示數(shù)為0.5A，A₂的示數(shù)約為0.67A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路串并聯(lián)的辨別和電流表所測(cè)電路元件的判斷．