Question

（2012?宿遷）如圖，電源電壓為3V保持不變，燈泡L標有“3V 1.2W“的字樣，R為阻值未知的定值電阻．
（1）求燈泡正常發光時的電流和電阻；
（2）開關S閉合、S₁斷開，電流表示數為0.3A，求1min內電路消耗的電能；
（3）開關S、S₁均閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最右端，電流表的示數為1A，求R的阻值．

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發光時的實際功率和額定功率相等，根據I=

P

U

求出燈泡正常發光時的電流，根據歐姆定律求出電阻；
（2）開關S閉合、S₁斷開時，滑動變阻器與R串聯，電流表測電路中的電流；根據W=UIt求出1min內電路消耗的電能；
（3）開關S、S₁均閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最右端時，燈泡與R并聯，根據并聯電路的電流特點求出通過R的電流，根據歐姆定律求出R的阻值．

解答：解：（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，功率和額定功率相等，
所以此時通過燈泡的電流：
I_L=

PL

UL

=

1.2W

3V

=0.4A；
燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

3V

0.4A

=7.5Ω．
（2）開關S閉合、S₁斷開時，等效電路圖如下圖所示：

1min內電路消耗的電能：
W=UIt=3V×0.3A×60s=54J．
（3）開關S、S₁均閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最右端時，等效電路圖如下圖所示：

I_R=I-I_L=1A-0.4A=0.6A，
R=

U

IR

=

3V

0.6A

=5Ω．
答：（1）求燈泡正常發光時的電流為0.4A，電阻為7.5Ω；
（2）開關S閉合、S₁斷開時，1min內電路消耗的電能為54J；
（3）開關S、S₁均閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最右端時，R的阻值為5Ω．

點評：本題考查了并聯電路和串聯電路的特點以及歐姆定律、電功公式的靈活運用，關鍵是畫出開關閉合前后等效電路圖和知道額定電壓下燈泡正常發光．