五、计算题(18分)
13.(2025·聊城冠县期中)如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关$\mathrm{S}_1$,通过灯$\mathrm{L}_1$的电流为0.4 A,当开关$\mathrm{S}_2$接到$a$时,电压表示数为9 V;当开关$\mathrm{S}_2$接到$b$时,电压表示数为5 V。求:
(1)通过灯$\mathrm{L}_2$的电流;
(2)电源电压;
(3)灯$\mathrm{L}_1$两端的电压。

13.(2025·聊城冠县期中)如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关$\mathrm{S}_1$,通过灯$\mathrm{L}_1$的电流为0.4 A,当开关$\mathrm{S}_2$接到$a$时,电压表示数为9 V;当开关$\mathrm{S}_2$接到$b$时,电压表示数为5 V。求:
(1)通过灯$\mathrm{L}_2$的电流;
(2)电源电压;
(3)灯$\mathrm{L}_1$两端的电压。
答案
13.解:(1)由电路图可知,闭合开关S₁,两灯泡串联,串联电路中各处的电流相等,所以通过灯L₂的电流也为0.4 A;
(2)当开关S₂接到a时,两灯泡串联,电压表测电源电压,所以电源电压U=9 V;
(3)当开关S₂接到b时,两灯泡仍串联,电压表测L₂两端的电压,电压表示数为5 V,即U₂=5 V,则灯L₁两端的电压:U₁=U-U₂=9 V-5 V=4 V。
(2)当开关S₂接到a时,两灯泡串联,电压表测电源电压,所以电源电压U=9 V;
(3)当开关S₂接到b时,两灯泡仍串联,电压表测L₂两端的电压,电压表示数为5 V,即U₂=5 V,则灯L₁两端的电压:U₁=U-U₂=9 V-5 V=4 V。
解析
【分析】首先分析电路结构,闭合开关$\mathrm{S}_1$后,灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,串联电路中电流处处相等。开关$\mathrm{S}_2$接不同位置时,需判断电压表的测量对象:当$\mathrm{S}_2$接$a$时,电压表并联在电源两端,测电源电压;当$\mathrm{S}_2$接$b$时,电压表并联在$\mathrm{L}_2$两端,测$\mathrm{L}_2$两端的电压。结合串联电路的电流、电压规律即可求解。
【解析】
解:(1) 闭合开关$\mathrm{S}_1$,两灯串联,串联电路中各处电流相等,已知通过$\mathrm{L}_1$的电流为$0.4\ \mathrm{A}$,因此通过灯$\mathrm{L}_2$的电流$I_2 = I_1 = 0.4\ \mathrm{A}$;
(2) 当开关$\mathrm{S}_2$接到$a$时,电压表并联在电源两端,测电源电压,所以电源电压$U = 9\ \mathrm{V}$;
(3) 当开关$\mathrm{S}_2$接到$b$时,电压表并联在$\mathrm{L}_2$两端,测$\mathrm{L}_2$两端的电压,即$U_2 = 5\ \mathrm{V}$。根据串联电路的电压规律,总电压等于各部分电压之和,所以灯$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1 = U - U_2 = 9\ \mathrm{V} - 5\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V}$。
【答案】(1) $0.4\ \mathrm{A}$;(2) $9\ \mathrm{V}$;(3) $4\ \mathrm{V}$
【知识点】串联电路电流规律、串联电路电压规律、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的电流、电压规律,解题关键是正确判断电压表所测量的对象,属于电路基础应用类题目,难度适中,需掌握基本电路分析方法。
【难度系数】0.6
【解析】
解:(1) 闭合开关$\mathrm{S}_1$,两灯串联,串联电路中各处电流相等,已知通过$\mathrm{L}_1$的电流为$0.4\ \mathrm{A}$,因此通过灯$\mathrm{L}_2$的电流$I_2 = I_1 = 0.4\ \mathrm{A}$;
(2) 当开关$\mathrm{S}_2$接到$a$时,电压表并联在电源两端,测电源电压,所以电源电压$U = 9\ \mathrm{V}$;
(3) 当开关$\mathrm{S}_2$接到$b$时,电压表并联在$\mathrm{L}_2$两端,测$\mathrm{L}_2$两端的电压,即$U_2 = 5\ \mathrm{V}$。根据串联电路的电压规律,总电压等于各部分电压之和,所以灯$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1 = U - U_2 = 9\ \mathrm{V} - 5\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V}$。
【答案】(1) $0.4\ \mathrm{A}$;(2) $9\ \mathrm{V}$;(3) $4\ \mathrm{V}$
【知识点】串联电路电流规律、串联电路电压规律、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的电流、电压规律,解题关键是正确判断电压表所测量的对象,属于电路基础应用类题目,难度适中,需掌握基本电路分析方法。
【难度系数】0.6
登录