Question

8．如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡L標有“6V 0.6W”的字樣，R為定值電阻．閉合S、斷開S₁，燈泡正常發(fā)光；再閉合S₁，發(fā)現電流表示數變化了0.3A，則R的阻值為20Ω，通電1min燈泡L和電阻R消耗的電能之比是1：3．（設燈絲電阻不變）

Answer 1

分析 閉合開關S，斷開開關S₁時，電路為小燈泡的簡單電路，根據額定電壓下小燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，根據P=UI求出燈泡的電流；若再閉合開關S₁，燈泡與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，根據并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過燈泡的電流不變，電流表變化的示數為通過R的電流，根據并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R的阻值；根據W=UIt求出通電1min燈泡L和電阻R消耗的電能之比．

解答 解：閉合開關S，斷開開關S₁時，電路為小燈泡的簡單電路，
因燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=6V，
由P=UI可得，通過燈泡的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.6W}{6V}$=0.1A；
若再閉合開關S₁，燈泡與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過燈泡的電流不變，
則通過R的電流即為電流表變化的示數，I_R=0.3A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
由W=UIt可得，通電1min燈泡L和電阻R消耗的電能之比：
$\frac{{P}_{L}t}{{P}_{R}t}$=$\frac{U{I}_{L}}{U{I}_{R}}$=$\frac{{I}_{L}}{{I}_{R}}$=$\frac{0.1A}{0.3A}$=$\frac{1}{3}$．
故答案為：20；1：3．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是知道再閉合開關S₁時電流表示數的變化即為通過電阻R的電流．