Question

如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，燈泡L標有“6V 6W”，定值電阻R₂的阻值為3Ω，當(dāng)S₁S₂都閉合時，電流表的示數(shù)為1.2A，燈泡恰好正常發(fā)光，忽略溫度變化對燈泡電阻的影響．求：
（1）電源電壓U
（2）電阻R₁的阻值
（3）當(dāng)S₁S₂都斷開時，小燈泡消耗的電功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)S₁S₂都閉合時，燈泡L與R₁并聯(lián)，根據(jù)燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等求出電源的電壓；
（2）先根據(jù)I=求出通過燈泡的電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)S₁S₂都斷開時，燈泡L與電阻R₂串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出小燈泡消耗的電功率．
解答：解：（1）當(dāng)S₁S₂都閉合時，等效電路圖如下圖所示：

∵燈泡恰好正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=6V；
（2）通過燈泡的電流：
I_L===1A，
燈泡的電阻：
R_L===6Ω，
通過R₁的電流：
I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
R₁===30Ω；
（3）當(dāng)S₁S₂都斷開時，等效電路圖如下圖所示：

電路中的電流I′===A，
燈泡的實際功率P_L′=（I′）²R_L=（A）²×6Ω≈2.67W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）電阻R₁的阻值為30Ω
（3）當(dāng)S₁S₂都斷開時，小燈泡消耗的電功率約為2.67W．
點評：本題考查了并聯(lián)電路和串聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率公式的計算，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路連接方式的判斷和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光．