Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，R2=12Ω，小燈泡L標有“6V 3W”字樣（不考慮燈絲電阻變化）．當S1、S2、S3都閉合時，小燈泡恰好正常發光，此時電流表示數為0.6A，求：

（1）電源電壓和定值電阻R1的值各為多大？

（2）當S1閉合S2、S3斷開時，小燈泡消耗的實際功率是多大？

Answer 1

【答案】（1）電源電壓為6V，定值電阻R1的值為60Ω；

（2）當S1閉合S2、S3斷開時，小燈泡消耗的實際功率是0.75W．

【解析】試題分析：（1）當開關S1、S2、S3均閉合時，R2短路，燈L與R1并聯，小燈泡恰好正常發光，由此可求得電源電壓；根據歐姆定律可求得小燈泡電流，再根據并聯電路的電流規律可求得R1電流，然后可求得電阻R1的值；

（2）當開關S1閉合，S2和S3斷開時，燈L與R2串聯，根據“小燈泡L標有“6V 3W”字樣”求得小燈泡的電阻，然后可求得電路中的總電阻，再利用歐姆定律可求得電路中的電流，然后利用P=I2R可求得小燈泡消耗的實際功率．

解：

（1）當開關S1、S2、S3均閉合時，R2短路，燈L與R1并聯

因為燈L正常發光 所以由U源=UL=U1=6V；

小燈泡電流：IL===0.5A，

R1電流：I1=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A，

由I=可得，R1===60Ω；

（2）當開關S1閉合，S2和S3斷開時，燈L與R2串聯

由I=可得小燈泡電阻：RL===12Ω；

電路總電阻：R總=RL+R2=12Ω+12Ω=24Ω，

電路中電流：I串===0.25A，

小燈泡實際電功率：P實=RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W．

答：（1）電源電壓為6V，定值電阻R1的值為60Ω；

（2）當S1閉合S2、S3斷開時，小燈泡消耗的實際功率是0.75W．