Question

（2013?海珠區(qū)一模）在圖1對(duì)應(yīng)的電路中，電源電壓為8V．求（解題時(shí)要畫出相應(yīng)簡(jiǎn)化后的等效電路圖，如例圖2）：

（1）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.4A，則R₁=？
（2）只閉合開關(guān)S₂時(shí)，電壓表的讀數(shù)為6V，此時(shí)小燈泡L₂正常發(fā)光，則小燈泡的額定功率是多少？
（3）兩個(gè)開關(guān)都閉合，通電100s后，電路元件消耗的電能是多少？

Answer 1

分析：（1）當(dāng)只閉合開關(guān)S₁時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
（2）只閉合開關(guān)S₂時(shí)，電阻R₁與燈泡L₂串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=UI求出燈泡的額定功率；
（3）兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)W=UIt求出通電100s后電路元件消耗的電能．

解答：解：（1）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，等效電路圖如圖1所示：

根據(jù)歐姆定律可得：
R₁=

U

I

=

8V

0.4A

=20Ω；
（2）只閉合開關(guān)S₂時(shí)，等效電路圖如圖2所示：
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為6V
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=8V-6V=2V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴電路中的電流：
I′=

U1

R1

=

2V

20Ω

=0.1A，
燈泡的額定功率：
P₂=U₂I′=6V×0.1A=0.6W；
（3）兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，等效電路圖如圖3所示：
通電100s后電路元件消耗的電能：
W=UIt=8V×0.4A×100s=320J．
答：（1）R₁的阻值為20Ω；
（2）小燈泡的額定功率是0.6W；
（3）兩個(gè)開關(guān)都閉合，通電100s后，電路元件消耗的電能是320J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡額定電壓下實(shí)際功率和額定功率相等．