Question

如圖所示電路中，小燈泡L標有“6V 6W”字樣，R₂=3Ω，當S₁、S₂都閉合時，電流表示數為1.2A，這時小燈泡L正常發光，求：
（1）電源電壓U．
（2）電阻R₁的阻值．
（3）當S₁、S₂都斷開時，小燈泡L消耗的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析電路圖，當S₁、S₂都閉合時，R₂短路，R₁與L并聯接入電源兩端，由燈正常發光知道燈兩端的電壓即電源電壓；
（2）由燈的銘牌得出燈的額定電壓和額定功率，利用P=UI求出燈正常發光時的電流，再利用并聯電路的電流關系和歐姆定律求R₁的阻值；
（3）當S₁、S₂都斷開時，R₂與L串聯在此電路中，由燈的銘牌，利用P=求出燈的電阻，利用歐姆定律求此時電路中的電流，再利用P=I²R求小燈泡的電功率．
解答：解：（1）當S₁、S₂都閉合時，R₂短路，R₁與L并聯接入電源兩端，如上圖，
∵L正常發光，
∴電源電壓U=U_L=6V，
（2）∵P=IU，
∴I_L===1A，
∵I=I_L+I₁，
∴I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
R₁===30Ω；
（3）當S₁、S₂都斷開時，R₂與L串聯在此電路中，如下圖，
R_L===6Ω，
電路中的電流：
I====A，
小燈泡L消耗的功率：
P_L=I²R_L=（A）²×6Ω≈2.67W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）電阻R₁的阻值為30Ω；
（3）小燈泡L消耗的功率為2.67W．
點評：本題關鍵：一是電功率公式P=UI及其變形公式P=I²R、P=的靈活運用，二是分析電路圖得出開關都斷開、都閉合時電路連接情況．