Question

如图所示，R₁=20Ω，R₂=40Ω，电源电压保持不变，灯L的电阻不变．
（1）当开关S₁、S₂都闭合时，电流表A₁的示数是0.6A，小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；
（2）当开关S₁、S₂都断开时，电流表A₂的示数是0.2A，求小灯泡的实际功率．

Answer

（1）当开关S1、S2都闭合时，R2与导线并联被短路，电阻R1与灯L并联，电流表A1测量的是通过R1的电流，知道通过R1的电流和R1的电阻，可利用公式U=IR计算R1两端的电压，即为电源电压，而小灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压．
（2）当开关S1、S2都断开时，电阻R1被断路，电阻R2与灯L串联，电流表A2测量的是整个电路中的电流，已知电源电压和电路中的电流，可利用公式R=计算电路中的总电阻，已知电阻R2的阻值，利用串联电路电阻的特点，从而可以计算出灯泡的电阻，最后再利用公式P=I2R计算小灯泡的实际功率．
【解析】

（1）当开关S1、S2都闭合时，电阻R1与灯L并联，电流表A1测量的是通过R1的电流I1=0.6A，
从而可知，电源电压U=UL=U1，
∵R1=20Ω，
∴电源电压为：U=UL=U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V，
∵小灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压，
∴灯泡的额定电压为：UL额=U=12V．
答：电源电压为12V，小灯泡的额定电压为12V．
（2）当开关S1、S2都断开时，电阻R2与灯L串联，电流表A2测量的是整个电路中的电流，
从而可知，I2=IL=I=0.2A，
∵U=12V，
∴电路中的总电阻为：R===60Ω，
又∵R2=40Ω，
∴灯泡的电阻为：RL=R=R2=60Ω-40Ω=20Ω，
则灯泡的实际功率为：PL=IL2RL=（0.2A）2×20Ω=0.8W．
答：小灯泡的实际功率为0.8W．