在如图所示的电路中，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，R3的U-I图象如图所示．求（画出相应的等效电路图）：（1）同时闭合开关S1、S2时，电路消耗的总功率为5W，则电源电压U=？

Question

在如图所示的电路中，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，R₃的U-I图象如图所示．求（画出相应的等效电路图）：

（1）同时闭合开关S₁、S₂时，电路消耗的总功率为5W，则电源电压U=？
（2）只闭合开关S₂时，灯泡R₁正常发光，R₃消耗的功率为1.25W，则灯泡的电阻R₁=？

Answer 1

（1）由图象可知，当U₃=3.0V时，通过的电流I₃=0.6A，
由I=(U)/(R)可得，R₃的阻值：
R₃=(U3)/(I3)=(3.0V)/(0.6A)=5Ω；
同时闭合开关S₁、S₂时，等效电路图如下图所示：

由P=(U2)/(R)可得，电源的电压：
U=√(P3R3)=√(5W×5Ω)=5V；
（2）只闭合开关S₂时，等效电路图如下图所示：

因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=I²R可得，电路中的电流：
I=√((P3′)/(R3))=√((1.25W)/(5Ω))=0.5A，
由I=(U)/(R)可得，电路中的总电阻：
R_总=(U)/(I)=(5V)/(0.5A)=10Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，灯泡的电阻：
R₁=R_总-R₃=10Ω-5Ω=5Ω．
答：（1）电源的电压为5V；
（2）灯泡的电阻为5Ω．