问题
问答题
三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和3.0V，它们的额定电流都为0.5A．若将它们连接成图1、图2所示电路，闭合电键s后灯泡都能正常发光，且图1中伏特表示数为15.0v，图2中总阻值为8Ω的滑动变阻器R3的滑片p恰滑至中点．电路中电源电动势E和内阻r未知．
（1）计算图1电路中的总电流和电阻R2消耗的电功率；
（2）分析比较图1与图2电路哪个更节能；
（3）计算电路中电源电动势E和电源内阻r．
答案
（1）由题意，在图1电路中：
电路的总电流 I总=IL1+IL2+IL3=1.5A
电阻R2的电压 UR2=U端-UL3=12 V 6 4
电阻R2消耗功率 PR2=IR2UR2=18 W
（2）图1电源提供的电功率为P总=IE
图2电源提供的电功率为P′总=I′E′
由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，计算得到I=1.5A．
I′=
+0.5A=U 0.5R3
A+0.5A=2A6 4
则P′总＞P总，所以图1电路比图2电路节能．
（3）根据全电路欧姆定律得
E=U+Ir
E=I′（R外+r）
其中R外=7Ω
两式联立求解，得E=18v r=2Ω
答：
（1）图1电路中的总电流是1.5A，电阻R2消耗的电功率是18W；
（2）图1电路更节能；
（3）电路中电源电动势E是18V，电源内阻r是2Ω．