Question

【題目】【2016·丹東卷】（7分）.如圖，電源電壓恒為6V，定值電阻R為6Ω，燈泡L標有“6V，3W”字樣，燈絲電阻不變，求：

（1）燈泡L正常發光的電阻是多少？

（2）開關S1、S2、S3分別在什么狀態時，整個電路中消耗的總功率最小？最小功率是多少？

（3）開關S1、S2、S3分別在什么狀態時，整個電路中消耗的總功率最大？最大功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）當S2閉合，S1、S3斷開時，2W；（3）當S2斷開，S1、S3閉合時，9W

【解析】

（1）根據公式P=U2/R可知，燈泡正常發光的電阻：RL=U2L/PL=（6V）2/3W=12Ω；（2）當S2閉合，S1、S3斷開時，燈泡L與R串聯，電路的總電阻最大，根據公式P=U2/R可知，電路總功率最小；電路中的總電阻：R總=RL+R=12Ω+6Ω=18Ω，電路的總功率：Pmin=U2/R總=（6V）2/18Ω=2W；（3）當S2斷開，S1、S3閉合時，此時L與R并聯，L正常發光，電路總電阻最小，根據公式P=U2/R可知，電路中電功率最大；電阻R的功率：PR=U2/R=（6V）2/6Ω=6W；電路的總功率：Pmax=PL+PR=3W+6W=9W。