Question

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

(1)求燈泡正常發光時的電阻和此時的電源電壓．

(2)開關S、S1、S2都閉合，在電路中正確接入A1、A2兩個電流表，當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，燈正常發光時，燈泡正常發光時的電阻：R燈===16Ω，當燈泡正常發光時,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S、S1、S2都閉合,由圖甲可知,L被短路,R1與R2并聯接入電路，由圖乙可知：小量程讀數為0.3A，大量程讀數為1.5A；由圖丙可知：小量程讀數為0.54A，大量程讀數為2.7A；當規格為“5Ω3A”一半接入電路時,即R2=2.5Ω且與R1=20Ω并聯,根據并聯分流關系可知=由讀數分析有四種情況中，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，并聯電路,干路電流I=I1+I2,結合=可知, =,= ,對照兩電表的示數之比,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；

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