Question

【題目】如圖所示，定值電阻R2的阻值為18Ω，小燈泡L標有“6V 3W”字樣（不考慮燈絲電阻變化），電源電壓不變。當開關S、S1、S2都閉合時，小燈泡L恰好正常發光，此時電流表的示數為0.6A。求：

(1)電源電壓；

(2)定值電阻R1的阻值；

(3)當開關S閉合，開關S1、S2斷開時，通電10min小燈泡L消耗的電能。

Answer 1

【答案】(1) 6V；(2) 60Ω；(3) 288J。

【解析】

本題考查動態電路，利用串、并聯電路的特點及歐姆定律和電功率的公式計算電壓、電阻及電能。

(1) 當開關S、S1、S2都閉合時，燈泡L和電阻R1并聯，電阻R2被短路。因為燈泡正常發光，所以燈泡兩端的電壓等于6V，即UL=6V。根據并聯電路的電壓關系有：

U=U1=UL=6V；

(2)當開關S、S1、S2都閉合時，燈泡L和電阻R1并聯，通過燈泡L的電流為：

，

通過電阻R1的電流為：

I1=IIL=0.6A0.5A=0.1A，

電阻R1的阻值為：

；

(3)當開關S閉合，開關S1、S2斷開時，燈泡L和電阻R2串聯，燈泡的電阻為：

此時電路中的電流I＇為：

通電10s小燈泡L消耗的電能W為：

W=I＇2RLt=（0.2A）2×12Ω×600s=288J