Question

4．圖甲示電路中，要使燈L與電阻R串聯(lián)，則應(yīng)只閉合開關(guān)S₃；絕不允許同時閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃．分別測量定值電阻R和小燈泡L兩端電壓和通過的電流后得到的U-I 關(guān)系圖線．由圖可知，定值電阻R的阻值為10Ω；若將R、L并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，干路中的電流是0.45A；若將甲、乙串聯(lián)后接在4.5V電路中，此時電路的總功率是1.125W．

Answer 1

分析 （1）串聯(lián)是指用電器依次連接的電路，即電流只有一條路徑．并聯(lián)是指用電器并排連接的電路，即此時兩個燈泡各自有一條對應(yīng)的路徑．
短路是指電流沒有經(jīng)過用電器而將電源兩級直接連通的電路，所以在分析該題時，應(yīng)避免短路情況的發(fā)生．
（2）根據(jù)圖象讀出對應(yīng)的電流，由歐姆定律求出電阻R；若將R、L并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，根據(jù)并聯(lián)后R、L兩端的電壓相等，根據(jù)圖象讀出相應(yīng)的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流；根據(jù)串聯(lián)電路特點求出元件兩端電壓與通過元件的電流，然后求出電功率．

解答 解：（1）由圖甲可知：要使燈L與電阻R串聯(lián)，應(yīng)將燈L與電阻R首尾相連接到電源兩端，則需閉合開關(guān)S₃．
若同時閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃，會形成短路現(xiàn)象，造成電流過大，燒壞電源，發(fā)生事故；所以同時閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃是絕對不允許的．
（2）由圖乙可知：當(dāng)定值電阻R兩端的電壓U=2V，對應(yīng)的電流I_R=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$得：R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
若將R、L并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，由U-I圖象可知，此時通過R、L的電流分別為I_R=0.2A，I_L=0.25A，
并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
電路中的總電流I=I_R+I_L=0.2A+0.25A=0.45A．
由圖象可知當(dāng)電流為I=0.25A時，U_R=2.5V，U_L=2V，則甲、乙串聯(lián)后兩端的電壓為U=U_R+U_L=2.5V+2V=4.5V，
則總功率：P=UI=4.5V×0.25A=1.125W．
故答案為：S₃；S₁、S₂、S₃；10；0.45；1.125．

點評 本題考查串并聯(lián)電路的連接特點、歐姆定律的應(yīng)用和功率的計算，關(guān)鍵是從圖象中得出燈泡L和R的電流與電壓之間的關(guān)系．