Question

如图所示，电源电压不变，灯L₁标有“12V 9W”，L₂标有“10V 5W”，滑动变阻器R阻值的变化范围为0～20Ω．
（1）当S₁、S₂、S₃都闭合时，灯L₁恰能正常发光，电流表的示数为1.55A，则电源的电压和变阻器R接入电路的阻值各是多大？
（2）当S₁闭合，S₂、S₃都断开时，灯L₂在1min内消耗的电能是多少？

Answer

（1）当S1、S2、S3都闭合时，灯L1与滑动变阻器并联，灯L2被短路，电流表测量干路电流；根据灯L1恰能正常发光，先确定电源电压，然后求出灯L1的额定电流，最后根据干路电流和欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值；
（2）当S1闭合，S2、S3都断开时，灯L1和灯L2串联连接；先根据两灯泡的铭牌分别求出灯泡的电阻，然后根据欧姆定律求出电路中的电流，最后根据Q=I2Rt求出灯L2在1min内消耗的电能．
【解析】
（1）当S1、S2、S3都闭合时，灯L1与滑动变阻器并联，并且灯L1正常发光，因此电源电压为12V；
通过灯L1的电流I1===0.75A；
则变阻器R接入电路的阻值：R===15Ω．
（2）当S1闭合，S2、S3都断开时，灯L1和灯L2串联连接；
R1===16Ω，
R2===20Ω，
电路中的电流 I===A，
灯L2在1min内消耗的电能是Q=I2R2t=×20Ω×60t=133.3J．
答：（1）电源电压为12V；变阻器R接入电路的阻值为15Ω；
（2）灯L2在1min内消耗的电能是133.3J．