Question

【題目】如圖所示，L是標有“6V 1.8W”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0.40A．

（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，使燈泡正常發光，求電路的總功率．

Answer 1

【答案】（1）108J （2）60Ω （3）7.2W

【解析】（1）燈泡正常發光時的功率等于其額定功率，即：P=P額 =1.8W，

燈泡正常工作時間t=1min=60s，

則燈泡消耗的電能：W=Pt=1.8W×60s=108J；

（2）當斷開開關S2，閉合開關S1和S3，定值電阻R和燈泡L并聯，此時燈泡正常發光，根據并聯電路的電壓規律可知，電源電壓：U=UR =UL =6V，

由P=UI得，通過燈泡的電流：IL =P額/U額=1.8W/6V=0.3A，

根據并聯電路電流規律可知，通過定值電阻的電流：IR=I-IL =0.4A-0.3A=0.1A，

由歐姆定律可得，定值電阻R的阻值：R=UR/IR=6V/0.1A=60Ω；

（3）當斷開開關S1和S3，閉合開關S2，定值電阻R和燈泡L串聯，由P=U2/R得，燈泡L的電阻：RL =(6V)2/1.8W=20Ω，

根據串聯電路電阻規律可知，電路總電阻：R總 =R+RL =60Ω+20Ω=80Ω，

改變電源電壓，使燈泡正常發光，此時電路中的電流I′=IL =0.3A，

由歐姆定律可得，此時的電源電壓：U′=I′R總 =0.3A×80Ω=24V；

此時電路中消耗的總功率：P總=I′U′=0.3A×24V=7.2W