Question

13．如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“12V　6W”的字樣，其電阻不隨溫度變化，R為定值電阻．當開關S閉合時，小燈泡L正常發光，電流表的示數如圖乙所示．求：
（1）小燈泡L的電阻；
（2）電阻R的阻值；
（3）電阻R消耗的電功率．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與電阻R并聯，電流表測干路電流．
（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小燈泡L的電阻；
（2）根據額定電壓下燈泡正常發光和并聯電路的電壓特點可知電源的電壓，根據歐姆定律求出燈泡正常發光時的電流，然后結合電流表指針的位置確定電流表的量程和分度值，并讀出干路電流的大小，進一步求出通過R的電流，根據歐姆定律求出R的阻值；
（3）根據P=UI求出電阻R消耗的電功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與電阻R并聯，電流表測干路電流．
（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，小燈泡L的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6W}$=24Ω；
（2）因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且小燈泡L正常發光，
所以，電源的電壓U=U_L=12V，
燈泡正常發光時的電流：
I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{12V}{24Ω}$=0.5A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，干路電流I=0.8A，
通過電阻R的電流：
I_R=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
電阻R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω；
（3）電阻R消耗的電功率：
P_R=UI_R=12V×0.3A=3.6W．
答：（1）小燈泡L的電阻為24Ω；
（2）電阻R的阻值為40Ω；
（3）電阻R消耗的電功率為3.6W．

點評 本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，正確的判斷電流表的量程是關鍵．