Question

【題目】如圖所示，燈L標(biāo)有“6V，3W”字樣，電源電壓恒為4V，定值電阻R=4Ω，假設(shè)燈的阻值不隨溫度而變化，求：

（1）燈L正常發(fā)光時的電流是多少？

（2）只閉合S1、S3時，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）當(dāng)閉合哪些開關(guān)時整個電路消耗的電功率最小？此時的最小電功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）燈L正常發(fā)光時的電流是0.5A；

（2）只閉合S1、S3時，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是240J；

（3）當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，電路消耗的電功率最小，此時的最小電功率是1W

【解析】試題分析：（1）燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出燈L正常發(fā)光時的電流；

（2）只閉合S1、S3時，L與R并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和Q=W=t求出電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

（3）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，當(dāng)只閉合開關(guān)S2時L與R串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電路消耗的電功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=求出電路的最小電功率．

解：（1）由P=UI可得，燈L正常發(fā)光時的電流：

IL===0.5A；

（2）只閉合S1、S3時，L與R并聯(lián)，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

QR=WR=t=×60s=240J；

（3）由I=可得，燈泡的電阻：

RL===12Ω，

當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，L與R串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電路消耗的電功率最小，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路的最小電功率：

P===1W．

答：（1）燈L正常發(fā)光時的電流是0.5A；

（2）只閉合S1、S3時，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是240J；

（3）當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，電路消耗的電功率最小，此時的最小電功率是1W．