Question

【題目】如圖所示，L是標有“6V 1.2W”字樣的小燈泡，R是定值電阻．斷開開關S2，閉合開關S1和S3，燈泡正常發光，電流表的示數為0.50A．

（1）求燈泡正常發光時，1min內燈泡消耗的電能．

（2）求定值電阻R的阻值．

（3）斷開開關S1和S3，閉合開關S2，改變電源電壓，使燈泡仍正常發光，求電路的總功率．

Answer 1

【答案】（1）燈泡正常發光時，1min內燈泡消耗的電能為72J．

（2）定值電阻R的阻值為20Ω．

（3）斷開開關S1和S3，閉合開關S2，改變電源電壓，使燈泡正常發光，電路的總功率為2W．

【解析】（1）燈泡正常發光1min消耗的電能：W=PL t=1.2W×60s=72J；

（2）斷開開關S2 ，閉合開關S1 和S3 時，電阻R和燈泡L并聯，燈泡正常發光，所以電源電壓等于燈泡的額定電壓，即6V；由P=UI可知，燈泡正常發光時的電流：IL =PL/UL=1.2W/6V=0.2A；

因為并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以通過R的電流：IR =0.5A-0.2A=0.3A；

由I=U/R可知，定值電阻R的阻值：R=U/IR=6V/0.3A=20Ω；

（3）由P=U2/R可得，燈泡的電阻：RL =U2/PL=(6V)2/1.2W=30Ω；

斷開開關S1 和S3 ，閉合開關S2 ，定值電阻R和燈泡L串聯，此時電路中的總電阻：R總 =30Ω+20Ω=50Ω；

因為燈泡正常發光，所以電路中的電流為0.2A，則電路的總功率：P=IL 2 R總=（0.2A）2 ×50Ω=2W