Question

 在如圖的電路中，燈泡L上標(biāo)有“6V 4W”的字樣，當(dāng)S、S₁均閉合時，燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為12V；若再斷開S₁，燈泡的實際功率變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024150922542174466/SYS201310241509225421744011_ST/0.png">，則下列選項正確的是（ ）
A．電路中電源電壓為24V
B．電阻R₁的阻值為27Ω
C．?dāng)嚅_S₁后，電壓表的示數(shù)變大
D．?dāng)嚅_S₁前后，電流表的示數(shù)之比為4：1

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)S、S₁均閉合時，燈泡與電阻R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓；
根據(jù)P=UI求出電路中的電流，利用歐姆定律求出燈泡和R₂的電阻；
（2）若再斷開S₁時，燈泡與兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)燈泡的實際功率變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024150922542174466/SYS201310241509225421744011_DA/0.png">和P=I²R求出電路中的電流，進(jìn)一步得出斷開S₁前后電流表的示數(shù)之比，利用歐姆定律求出電路中的總電阻，利用串聯(lián)電路的電阻特點求出R₁的阻值，再利用歐姆定律求出電壓表的示數(shù)．
解答：解：（1）當(dāng)S、S₁均閉合時，燈泡與電阻R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V，功率為4W，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴電源的電壓U=U_L+U₂=6V+12V=18V，故A不正確；
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)P=UI可得，電路中的電流：
I=I_L===A，
根據(jù)歐姆定律可得：
R_L===9Ω，R₂===18Ω；
（2）若再斷開S₁時，燈泡與兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
∵燈泡的實際功率變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024150922542174466/SYS201310241509225421744011_DA/8.png">，
∴根據(jù)P=I²R可得，此時電路中的電流即電流表的示數(shù)：
I′====A，
斷開S₁前后，電流表的示數(shù)之比：
I：I′=A：A=2：1，故D不正確；
電路中的總電阻：
R===54Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴R₁=R-R_L-R₂=54Ω-9Ω-18Ω=27Ω，故B正確；
電壓表的示數(shù)：
U₂′=I′R₂=A×18Ω=6V＜12V，即電壓表的示數(shù)變小，故C不正確．
故選B．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路連接方式的辨別和公式及規(guī)律的靈活應(yīng)用．