Question

17．如圖所示電路，R₁是阻值為6Ω的定值電阻，電源電壓恒為9V，當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，電壓表的示數(shù)為3V，則在1min內(nèi)電流在R₂上產(chǎn)生的熱量為180J；當(dāng)開關(guān)S₁
斷開，S₂閉合時，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為原來的2倍，則燈泡的額定功率為6W．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)Q=W=UIt求出在1min內(nèi)電流在R₂上產(chǎn)生的熱量，利用歐姆定律求出R₂的阻值；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁斷開，S₂閉合時，燈泡L與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，根據(jù)電壓表示數(shù)的變化可知R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡L兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，利用P=UI求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=9V-3V=6V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A，
在1min內(nèi)電流在R₂上產(chǎn)生的熱量：
Q₂=U₂It=3V×1A×60s=180J，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁斷開，S₂閉合時，燈泡L與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，
因電壓表示數(shù)為原來的2倍，
所以，此時R₂兩端的電壓：
U₂′=2U₂=2×3V=6V，
此時燈泡兩端的電壓：
U_L=U-U₂′=9V-6V=3V，
此時電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{2}′}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{3Ω}$=2A，
因燈泡正常發(fā)光，
所以，燈泡的額定功率：
P_L=U_LI′=3V×2A=6W．
故答案為：180；6．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電熱公式的綜合應(yīng)用，要注意用電器正常工作時的功率和額定功率相等．