Question

【題目】如圖所示，L是標有“6V 1.8W”字樣的小燈泡，R是定值電阻，斷開開關S2 ， 閉合開關S1和S3 ， 燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.40A．
（1）求燈泡正常發(fā)光時，1min內燈泡消耗的電能．
（2）求定值電阻R的阻值．
（3）斷開開關S1和S3 ， 閉合開關S2 ， 改變電源電壓，使燈泡正常發(fā)光，求電路的總功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：燈泡正常發(fā)光時的功率等于其額定功率，即：P=P額=1.8W，

燈泡正常工作時間t=1min=60s，

則燈泡消耗的電能：

W=Pt=1.8W×60s=108J

答：燈泡正常發(fā)光時，1min內燈泡消耗的電能為108J．

（2）解：當斷開開關S2，閉合開關S1和S3，定值電阻R和燈泡L并聯(lián)，

此時燈泡正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，

電源電壓：U=UR=UL=6V，

由P=UI得，通過燈泡的電流：

IL= = =0.3A，

根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過定值電阻的電流：

IR=I﹣IL=0.4A﹣0.3A=0.1A，

由歐姆定律可得，定值電阻R的阻值：

R= = =60Ω

答：定值電阻R的阻值為60Ω．

（3）解：當斷開開關S1和S3，閉合開關S2，定值電阻R和燈泡L串聯(lián)，

由P= 得，燈泡L的電阻：

RL= = =20Ω，

根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，電路總電阻：

R總=R+RL=60Ω+20Ω=80Ω，

改變電源電壓，使燈泡正常發(fā)光，此時電路中的電流I′=IL=0.3A，

由歐姆定律可得，此時的電源電壓：

U′=I′R總=0.3A×80Ω=24V．

此時電路中消耗的總功率：

P總=I′U′=0.3A×24V=7.2W

答：電路的總功率為7.2W

【解析】（1）知道燈泡正常發(fā)光時的電功率和時間，根據(jù)W=Pt求出燈泡消耗的電能；（2）當斷開開關S2 ， 閉合開關S1和S3 ， 定值電阻R和燈泡L并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路電壓和電流規(guī)律、電功率公式及歐姆定律求出定值電阻R的阻值；（3）當斷開開關S1和S3 ， 閉合開關S2 ， 定值電阻R和燈泡L串聯(lián)，根據(jù)P= 、串聯(lián)電路電阻規(guī)律及歐姆定律求出應增加到的電源電壓；根據(jù)P=UI求出此時電路中消耗的總功率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功率的計算公式(計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關知識才是答題的關鍵．