Question

9．如圖所示的電路中，燈泡的電阻R_L=12Ω，假設(shè)燈的電阻不變，正常發(fā)光時(shí)的電壓為6V，R₂=8Ω，當(dāng)開關(guān)S₁，S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.8A，此時(shí)燈泡恰好正常發(fā)光．
（1）求電源的電壓：R₁的阻值．
（2）當(dāng)開關(guān)都斷開時(shí)，燈泡L兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯(lián)，燈泡兩端電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，據(jù)此求出電源電壓；
由電功率變形公式求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)求出通過電阻R₁的電流，由歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，燈泡與電阻R₂串聯(lián)，先根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，然后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出燈泡L兩端的電壓．

解答 解：（1）當(dāng)S₁、S₂均閉合時(shí)，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓：U=U_L=6V；
此時(shí)電路中的電流：I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A；
因?yàn)椴⒙?lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以通過電阻R₁的電流：I₁=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R₁的阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)都斷開時(shí)，燈泡與電阻R₂串聯(lián)，R₁開路；
電路中電流：I=$\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{L}}$=$\frac{6V}{8Ω+12Ω}$=0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，燈泡L兩端的電壓：U_L=0.3A×12Ω=3.6V．
答：（1）電源的電壓為6V；R₁的阻值為20Ω．
（2）當(dāng)開關(guān)都斷開時(shí)，燈泡L兩端的電壓為3.6V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是閉合、斷開時(shí)電路連接方式的判斷．