Question

4．如圖所示，電源電壓恒定．小電燈L標有“3V 0.6W”字樣，R為定值電阻，閉合S，斷開S₁，小電燈正常發(fā)光；若再閉合S₁，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化0.3A．則R的阻值為10Ω，此時小電燈L和電阻R消耗的功率之比是2：3．

Answer 1

分析 閉合S，斷開S₁時，電路為小燈泡的簡單電路，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓；再閉合S₁時，燈泡與R并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知電流表示數(shù)的變化為通過R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R的阻值，根據(jù)P=UI求出R的電功率，進一步求出燈泡L和電阻R消耗的功率之比．

解答 解：閉合S，斷開S₁時，電路為小燈泡的簡單電路，
因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=3V，燈泡消耗的電功率P_L=0.6W；
再閉合S₁時，燈泡與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，電流表示數(shù)的變化為通過R的電流，即I_R=0.3A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
由I=$\frac{U}{R}$可知，R的阻值：R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
R的電功率：P_R=UI_R=3V×0.3A=0.9W，
則燈泡L和電阻R消耗的功率之比：
P_L：P_R=0.6W：0.9W=2：3．
故答案為：10；2：3．

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(yīng)用，關(guān)鍵是知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光，同時要注意并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響的特點．