Question

標有“6V 3W”的小燈泡L與額定功率為6W的電阻器R按如圖電路連接，閉合開關S和S₁時，燈L正常發光，且電流表示數為1A．求：
（1）電阻器R的阻值；
（2）整個電路消耗的實際功率．
小強同學的求解如下：
解：①根據歐姆定律，電阻器的電阻：R===6Ω；
②電阻R消耗的實際電功率P_R=6W，整個電路消耗的實際功率P=P_R+P_L=6W+3W=9W，請問小強同學求解過程正確嗎？如果錯了請做出正確的解答．

Answer 1

解：小強同學求解是錯誤的．
（1）∵P=UI，
∴燈L正常發光時的電流I_L===0.5A，
當S、S₁都閉合時，燈L和滑動變阻器并聯，
燈泡正常發光，則電源電壓U=U_L=6V，
通過電阻的電流I_R=I-I_L=1A-0.5A=0.5A，
∵I=，
∴電阻R的阻值R===12Ω；
（2）電路消耗的總功率P=UI=6V×1A=6W；
答：（1）電阻器R的阻值是12Ω．
（2）整個電路消耗的實際功率6W．
分析：由電路圖可知，閉合開關S和S₁時，燈泡與電阻并聯，電流表測干路電流；
（1）由燈泡銘牌可知燈泡的額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式可以求出燈泡正常發光時的電流，由串聯電路特點求出通過電阻的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值；
（2）由電功率公式P=UI可以求出電路消耗的實際功率．
點評：本題考查了求電阻阻值、電路消耗的功率等問題，分析清楚電路結構、知道燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光、熟練應用電功率公式及其變形公式、并聯電路特點是正確解題的關鍵．