Question

8．如圖所示，電源電壓為6V恒定不變．燈泡上標有“6V 4W”的字樣．當S₂閉合，S_l、S₃斷開時，燈泡兩端的電壓為1.5V．求：
（l）電阻R兩端的電壓；4.5V
（2）電阻R的阻值．27Ω
（3）當S_l、S₃閉合時，S₂斷開，通電2min，電流通過電阻R做的功．160J．

Answer 1

分析 （1）當S₂閉合，S_l、S₃斷開時，燈泡與電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點求出電阻R兩端的電壓；
（2）根據(jù)燈泡的銘牌求出燈泡的電阻，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出燈泡的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R的阻值；
（3）當S_l、S₃閉合時，S₂斷開，燈泡與電阻并聯(lián)，根據(jù)W=Pt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求R做的功．

解答 解：（1）當S₂閉合，S_l、S₃斷開時，燈泡與電阻串聯(lián)，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可知：
電阻R兩端的電壓U′=U-U_L實=6V-1.5V=4.5V；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
燈泡電阻R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{4W}$=9Ω，
電路中電流I_實=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{9Ω}$=$\frac{1}{6}$A，
根據(jù)歐姆定律得：電阻R=$\frac{U′}{{I}_{實}}$=$\frac{4.5V}{\frac{1}{6}A}$=27Ω；
（3）當S_l、S₃閉合時，S₂斷開，燈泡與電阻并聯(lián)，
則R做的功W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（6V）^{2}}{27Ω}$×2×60s=160J．
故答案為：（l）4.5V；（2）27Ω；（3）160J．

點評 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應用，開關閉合、斷開時電路的串并聯(lián)的判斷是關鍵．