Question

【題目】如圖所示，電源電壓可調(diào)，定值電阻R1的阻值為20Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“5Ω，3A”，燈泡L規(guī)格為“4V，1W”，且燈絲電阻不隨溫度變化．只閉合開關(guān)S，燈泡L恰好正常發(fā)光．

(1)求燈泡正常發(fā)光時的電阻和此時的電源電壓．

(2)開關(guān)S、S1、S2都閉合，在電路中正確接入A1、A2兩個電流表，當(dāng)變阻器連入電路的電阻恰為其最大阻值一半時，兩電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示．請判斷電流表在電路中的位置并計算此時的電源電壓．

Answer 1

【答案】（1）9V；（2）6V

【解析】(1)只閉合S,電阻R1與燈串聯(lián)，燈正常發(fā)光時，燈泡正常發(fā)光時的電阻：R燈===16Ω，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,電路電流即通過燈泡的電流I=I燈===0.25A，

電源電壓：U=I(R1+R燈)=0.25A×(20Ω+16Ω)=9V；(2)開關(guān)S、S1、S2都閉合,由圖甲可知,L被短路,R1與R2并聯(lián)接入電路，由圖乙可知：小量程讀數(shù)為0.3A，大量程讀數(shù)為1.5A；由圖丙可知：小量程讀數(shù)為0.54A，大量程讀數(shù)為2.7A；當(dāng)規(guī)格為“5Ω3A”一半接入電路時,即R2=2.5Ω且與R1=20Ω并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)分流關(guān)系可知=由讀數(shù)分析有四種情況中，沒有8:1或1:8的情況，故兩電流表不可能都在支路上，那么只有一個支路電流表和一個干路電流表，并聯(lián)電路,干路電流I=I1+I2,結(jié)合=可知, =,= ,對照兩電表的示數(shù)之比,電流比值只有1:9成立,所以,乙電流表測R1電流，且為0.3A，丙電流表測干路電流為2.7A；

根據(jù)并聯(lián)電路的特點,電源電壓為：U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V.