Question

如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻r=2Ω，R₃=8Ω，L是一個“12V，12W”的小燈泡，當(dāng)調(diào)
節(jié)R₁使電流表讀數(shù)為1.5A時，電壓表的示數(shù)剛好為零，并且小燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）電阻R₂=？
（2）電源的電動勢E=？
（3）電源的輸出功率P=？

Answer 1

分析：（1）由題，電壓表的示數(shù)剛好為零，電阻R₂的電壓等于燈泡的電壓．小燈泡L正常發(fā)光時，其電壓等于額定電壓，功率等于額定功率，由功率公式求出燈泡的電流，由電流表的示數(shù)與燈泡的電流之差求出通過電阻R₂的電流．由歐姆定律求出電阻R₂．
（2）根據(jù)歐姆定律求出電阻R₃的電壓，由電阻R₃的電壓與燈泡電壓之和求出外電壓，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動勢．
（3）電源的輸出功率P等于電源的總功率EI減去內(nèi)電路的功率．

解答：解：
（1）由于電壓表讀數(shù)為零，說明R₂兩端電壓與燈泡兩端電壓相等，燈泡正常發(fā)光時的額定電壓U₂=12V，所以通過燈的電流為：I1=

P

U

=1A．
電流表測得的電流I是通過燈泡與R₂的電流之和I，則通過R₂的電流為I₂=I-I₁=1.5A-1A=0.5A      
所以R2=

U2

I2

=24Ω
（2）流過R₃的電流與流過燈的電流一樣大，也為1A，電阻R₃的電壓U₃=I₁R₃=8V，外電壓為U_外=U₃+U₂=12V+8V=20V
內(nèi)電壓為U_內(nèi)=Ir=3Ω，電源的電動勢為E=U_外+U_內(nèi)=20V+3V=23V
（3）電源的輸出功率是P=EI-I²r
代入解得，P=30W
答：
（1）電阻R₂=24Ω．（2）電源的電動勢E=23V．（3）電源的輸出功率P=30W．

點評：本題的突破口是電壓表的示數(shù)剛好為零，可以利用電壓等于電勢差理解電阻R₂的電壓與燈泡的電壓的關(guān)系．