Question

2．如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣，電源電壓U保持不變，當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為1.1A（不考慮溫度對(duì)電阻的影響），求：
（1）燈泡L的電阻和電源電壓；
（2）當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)，通電5min電阻R₁產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡L的電阻，當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓；
（2）當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)，L與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)P=UI求出通過L的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R₁的電流，根據(jù)Q=W=UIt求出通電5min電阻R₁產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡L的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，
因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=6V；
（2）當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)，L與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，由P=UI可得，通過L的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R₁的電流：
I₁=I-I_L=1.1A-0.5A=0.6A，
通電5min電阻R₁產(chǎn)生的熱量：
Q₁=W₁=UI₁t=6V×0.6A×5×60s=1080J．
答：（1）燈泡L的電阻為12Ω，電源電壓為6V；
（2）當(dāng)S、S₁均閉合時(shí)，通電5min電阻R₁產(chǎn)生的熱量為1080J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電熱公式的靈活應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題．