Question

15．如圖所示，電源電壓不變，燈L標(biāo)有“6V 3W”字樣，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，燈L正常發(fā)光，通過(guò)它的電流是0.5A；再閉合開(kāi)關(guān)S₂，此時(shí)電流表的示數(shù)比原來(lái)增大了0.3A，則電阻R的阻值為20Ω，在1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R所做的電功為108J．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過(guò)L的電流，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，根據(jù)P=UI求出通過(guò)L的電流；
（2）閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂時(shí)，L與R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知通過(guò)L的電流不變，電流表增大的示數(shù)即為通過(guò)R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電阻R的阻值，根據(jù)W=UIt可求在1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R所做的電功．

解答 解：（1）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過(guò)L的電流，
因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=6V，
由P=UI可知，通過(guò)L的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂時(shí)，L與R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，通過(guò)L的電流不變，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表增大的示數(shù)即為通過(guò)R的電流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，電阻R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
在1min內(nèi)電流通過(guò)電阻R所做的電功：
W_R=UI_Rt=6V×0.3A×60s=108J．
故答案為：0.5；20；108．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式、電功率公式的靈活應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．