Question

（2010?奉賢區(qū)一模）如圖1所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R₁=4Ω，R₂=6Ω，R₃=3Ω．
（1）若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是多少？
（2）若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是多少？
（3）圖1中虛線框內(nèi)的電路可等效為一個(gè)電源，即圖1可等效為圖2，其等效電動(dòng)勢(shì)E′等于CD間未接入用電器時(shí)CD間的電壓；若用導(dǎo)線直接將CD兩點(diǎn)連接起來(lái)，通過(guò)該導(dǎo)線的電流等于等效電源的短路電流，則等效電源的內(nèi)電阻r′是多少？
（4）若在C、D間連一個(gè)“6V，3W”的小燈泡，則小燈泡的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

分析：根據(jù)閉合電路歐姆定律，由E、r、R₁、R₂、R₃，可求出兩電表的讀數(shù)；根據(jù)等效電源的等效電動(dòng)勢(shì)和短路電流，能求出等效內(nèi)阻；

解答：解：（1）若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，根據(jù)閉合電路歐姆定律，
         有I1=

E

R1+R2+r

=

12

4+6+2

A=1A
        理想電壓表讀數(shù)為U_V=I₁R₂=6V                       
（2）若在C、D間連一個(gè)理想電流表，這時(shí)電阻R₂與R₃并聯(lián)，
     并聯(lián)電阻大小R23=

R2×R3

R2+R3

=

6×3

6+3

Ω=2Ω
     根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I2=

E

R1+R23+r

=

12

4+2+2

A=1.5A
    理想電流表讀數(shù)為I′=

R2

R2+R3

I2=

6

6+3

×1.5A=1A
（3）依題意，該等效電源的電動(dòng)勢(shì)E′=6V，
     短路電流與第（2）問(wèn)中電流表讀數(shù)相同，即為I′=1A，
    所以其等效內(nèi)阻r′=

E′

I′

=

6

1

Ω=6Ω
（4）小燈泡的電阻RA=

U02

P0

=

36

3

=12Ω
    將小燈泡連在C、D之間，相當(dāng)于接在等效電源E′兩端，
   則流過(guò)小燈泡的電流大小為I3=

E′

RA+r′

=

6

12+6

A=

1

3

A
  小燈泡的實(shí)際功率為P′=

I

2 3

×RA=(

1

3

)2×12=

4

3

W≈1.33W
故答案為：6V，1A，6Ω，1.33W．

點(diǎn)評(píng)：等效法是物理常用的研究方法，電路的分析和計(jì)算要對(duì)電路的結(jié)構(gòu)、電壓、電流等的分配分析清楚才能正確求解．