Question

12．如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣，R₁=12Ω，當(dāng)只閉合開關(guān)S₁、S₃時，電流表示數(shù)為1.0A，這時燈泡L正常發(fā)光．
（1）求電源電壓U．
（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S₂時，求燈泡L消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)只閉合開關(guān)S₁、S₃時，R₁與L并聯(lián)，電流表測干路電流，由燈泡正常發(fā)光，由并聯(lián)電路電壓特點可知電源電壓；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算燈泡電阻；
當(dāng)只閉合開關(guān)S₂時，R₁與L串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算電路電流，由P=I²R計算燈泡實際功率．

解答 解：
（1）由電路圖知，當(dāng)只閉合開關(guān)S₁、S₃時，R₁與L并聯(lián)，
由燈泡正常發(fā)光，即燈泡電壓達(dá)到額定電壓，
由并聯(lián)電路電壓特點可得，電源電壓：
U=U₁=U_額=6V；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
當(dāng)只閉合開關(guān)S₂時，R₁與L串聯(lián)，
由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得此時電路電流，
I_L=I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω+12Ω}$=0.25A，
由P=I²R可得，燈泡實際功率：
P_L=I_L²R_L=（0.25A）²×12Ω=0.75W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S₂時，燈泡L消耗的電功率為0.75W．

點評 本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點、歐姆定律公式和電功率公式的應(yīng)用，正確分析開關(guān)在不同狀態(tài)下電路結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵．