Question

20．如圖所示，R₁=25Ω，小燈泡L的規(guī)格為“2.5V 0.75W”，電源電壓保持不變．
（1）求燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流和電阻；
（2）S₁、S₂都斷開時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，求電源電壓．
（3）S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)?.6A，求R₂消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI求出其電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁與L串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；
（2）S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過R₁的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R₂的電流，根據(jù)P=UI求出R₂消耗的電功率．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.75W}{2.5V}$=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.33Ω；
（2）S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁與L串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=IR₁=I_LR₁=0.3A×25Ω=7.5V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_L+U₁=2.5V+7.5V=10V；
（3）S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{10V}{25Ω}$=0.4A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R₂的電流：
I₂=I'-I₁=0.6A-0.4A=0.2A，
R₂消耗的功率：
P₂=UI₂=10V×0.2A=2W．
答：（1）燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流為0.3A，電阻為8.33Ω；
（2）電源電壓為10V；
（3）R₂消耗的功率為2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，分清電路的連接方式和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光是關(guān)鍵．