24.(2020·扬州)如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样,R1、R2为定值电阻

24.(2020·扬州)如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“3V 1.2W”的字样,R1、R2为定值电阻,R1=15Ω,R2=30Ω.当开关S闭合,S1、S2都断开时小灯泡L正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求:
(1)电压表的示数;
(2)当开关S,S1闭合,S2断开时,电流表的示数;
(3)当开关S,S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率。
 
答案】(1)电压表的示数为6V;
(2)当开关S,S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A;
(3)当开关S,S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率为8.1W。

解析
(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L与电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡L正常发光,
所以,由P=UI可得,电路中的电流I==0.4A,
由I=可得,电压表的示数U1=IR1=0.4A×15Ω=6V;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=UL+U1=3V+6V=9V,
当开关S,S1闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中电流,
则电流表的示数I1==0.6A;
(3)当开关S,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的总电阻R==10Ω,
整个电路消耗的电功率P==8.1W。
答:(1)电压表的示数为6V;
(2)当开关S,S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A;
(3)当开关S,S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率为8.1W。
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