Question

【題目】如圖，電源電壓恒定，小燈泡L標有“6V 3W”字樣，定值電阻R2的阻值為10Ω，R1為滑動變阻器，開關S1、S2都閉合時，L恰好正常發光，電流表示數為1.1A．求：
（1）小燈泡正常發光時的電阻；
（2）S1、S2都閉合時，R1在10min內消耗的電能；
（3）S1、S2都斷開，調節滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍時，R2的電功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：小燈泡L標有“6V 3W”字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為3W，根據P=UI= ，故燈的電阻：

RL= = =12Ω；

答：小燈泡正常發光時的電阻為12Ω；

（2）解：S1、S2都閉合時，R2短路，燈與變阻器并聯，電流表測電路的總電流，因L恰好正常發光，故電源電壓為U=6V，燈正常發光時的電流：

IL= =0.5A

電流表示數即為干路的總電流，I=1.1A，

根據并聯電路電流的規律，通過變阻器的電流：

I1=I﹣IL；=1.1A﹣0.5A=0.6A，

R1在10min內消耗的電能：

W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J；

答：S1、S2都閉合時，R1在10min內消耗的電能為2160J；

（3）解：S1、S2都斷開，R1與R2串聯，調節滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍，根據串聯電路電流的規律，結合P=UI=I2R，電功率與對應的電阻成正比，故 = ，

故R1= ×R2= ×10Ω=5Ω，根據電阻的串聯和歐姆定律，電路的電流：

I′= = =0.4A，

R2的電功率：P2=U2I′=I′2R2=（0.4A2×10Ω=1.6W．

答：S1、S2都斷開，調節滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍時，R2的電功率為1.6W．

【解析】（1）小燈泡L標有“6V 3W”字樣，根據P=UI= 求燈的電阻；（2）分析電路的連接，根據燈正常發光確定電源電壓，根據并聯電路電流的規律得出變阻器的電流，根據 W=UIt求在10min內消耗的電能：（3）分析電路的連接，根據串聯電路電流的規律，結合P=UI=I2R，電功率與對應的電阻成正比，求出R1 ， 根據電阻的串聯和歐姆定律，求電路的電流，根據P=UI=I2R求R2的功率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解電功率的計算公式的相關知識，掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．