Question

13．如圖，電源電壓不變，燈L標有“6V　3W”字樣．當閉合開關S₁時，燈L正常發(fā)光，它的電阻是12Ω；再閉合開關S₂，前后兩次電流表的示數(shù)之比為1：3，則電阻R的阻值是6Ω，此時電路消耗的總功率是9W．

Answer 1

分析 （1）當閉合開關S₁時，電路為燈泡的簡單電路，電流表測通過燈泡的電流，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，利用P=UI求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）再閉合開關S₂時，燈泡L與電阻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、互不影響可知通過燈泡的電流不變，根據(jù)前后兩次電流表的示數(shù)之比可知此時的干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R的電流，利用并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R的阻值，利用P=UI求出電路消耗的總功率．

解答 解：（1）當閉合開關S₁時，電路為燈泡的簡單電路，電流表測通過燈泡的電流，
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=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）再閉合開關S₂時，燈泡L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，
因前后兩次電流表的示數(shù)之比為1：3，
所以，此時干路中的電流：
I=3I_L=3×0.5A=1.5A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R的電流：
I_R=I-I_L=1.5A-0.5A=1A，
則R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，
電路消耗的總功率：
P=UI=6V×1.5A=9W．
故答案為：12；6；9．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．