Question

5．如圖所示電路中，R₁=20Ω，R₂=5Ω，燈泡標(biāo)有“6V 3.6W”的字樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，燈泡正常發(fā)光．（設(shè)電源電壓不變，不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響）求：
（1）電源電壓；
（2）當(dāng)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合，S₁，S₃斷開(kāi)時(shí)，燈泡的電功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S₁、S₂、S₃閉合時(shí)，R₁、L并聯(lián)，由燈泡正常發(fā)光可得到電源電壓的大�。�
（2）三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電流表測(cè)干路電流，利用歐姆定律和P=UI分別求得R₁、L的電流，即可得到電流表示數(shù)；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合，S₁、S₃斷開(kāi)時(shí)，R₂和燈泡串聯(lián)，根據(jù)分壓原理求得燈泡電壓，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算燈泡的電功率．

解答 解：（1）當(dāng)S₁、S₂、S₃閉合時(shí)，R₁、L并聯(lián)，由燈泡正常發(fā)光，
所以U=U₁=U_額=6V；
（2）當(dāng)S₁、S₂、S₃閉合時(shí)，電流表測(cè)干路電流，
由I=$\frac{U}{R}$，
所以I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
燈泡正常發(fā)光，由P=UI，
I_L=$\frac{{P}_{額}}{U}$=$\frac{3.6V}{6V}$=0.6A，
所以I_A=I₁+I_L=0.3A+0.6A=0.9A；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合，S₁、S₃斷開(kāi)時(shí)，R₂和燈泡串聯(lián)，
燈泡電阻R_L=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
根據(jù)分壓原理，$\frac{{U}_{L}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{L}}{{R}_{2}}$=$\frac{10Ω}{5Ω}$=$\frac{2}{1}$，
所以U_L=$\frac{2}{3}$U=$\frac{2}{3}$×6V=4V，
燈泡的電功率P_L′=$\frac{（{U}_{L}）^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（4V）^{2}}{10Ω}$=1.6W．
故答案為：
（1）電源電壓為6V；
（2）當(dāng)S₁，S₂，S₃都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合，S₁，S₃斷開(kāi)時(shí)，燈泡的電功率為1.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路和串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的計(jì)算，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的判斷和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光．