Question

【題目】如圖所示的電路中，R1、R2為定值電阻，燈L標(biāo)有“16V 4W”的字樣．電源電壓保持不變．

（1）閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2電流表的示數(shù)為0.35A此時(shí)燈L恰能正常發(fā)光，求電阻R1的大�。�

（2）閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，電壓表的示數(shù)較（1）中變化了3.2V，此時(shí)電阻R2消耗的電功率．（燈絲電阻不變）

Answer 1

【答案】（1）電阻R1的大小為160Ω；

（2）閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，電阻R2消耗的電功率為0.64W．

【解析】試題分析：（1）閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2時(shí)，燈泡L與電阻R1并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流；根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等以及并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源的電壓，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流和額定電流相等，根據(jù)P=UI求出其大小，利用歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出R1的電流，最后利用歐姆定律求出電阻R1的大小；

（2）閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，燈L與電阻R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，根據(jù)題意得出R2兩端電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=UI求出電阻R2消耗的電功率．

解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2時(shí)，L與R1并聯(lián)，R2被短路；

∵燈L正常發(fā)光，且并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，

∴電源電壓U=16V，

根據(jù)P=UI可得：

此時(shí)通過(guò)燈泡的電流IL===0.25A，

根據(jù)歐姆定律可得：

燈泡的電阻RL===64Ω，

∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

∴通過(guò)R1的電流I1=I﹣IL=0.35A﹣0.25A=0.1A

電阻R1===160Ω；

（2）S閉合，斷開(kāi)S1、S2時(shí)，燈L與電阻R2串聯(lián)，

∵（1）時(shí)電壓表被短路，（2）時(shí)電壓表測(cè)R2兩端的電壓，且電壓表示數(shù)較（1）變化了3.2V，

∴R2兩端的電壓U2=3.2V，

∵串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和，

∴燈L兩端的電壓UL′=U﹣U2=16V﹣3.2V=12.8V，

∵串聯(lián)電路各處的電流相等，

∴電路中的電流I′=IL′===0.2A，

電阻R2消耗的電功率P2=U2I=3.2V×0.2A=0.64W．

答：（1）電阻R1的大小為160Ω；

（2）閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，電阻R2消耗的電功率為0.64W．