Question

【題目】如圖所示，L是標(biāo)有“6V 1.2W”字樣的小燈泡，R是定值電阻，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2 ， 閉合開(kāi)關(guān)S1和S3 ， 燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.50A．

（1）求燈泡正常發(fā)光時(shí)，1min內(nèi)燈泡消耗的電能．
（2）求定值電阻R的阻值．
（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1和S3 ， 閉合開(kāi)關(guān)S2 ， 改變電源電壓，使燈泡正常發(fā)光，求電路的總功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能：W=PLt=1.2W×60s=72J
（2）解：斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1和S3時(shí)，電阻R和燈泡L并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓等于燈泡的額定電壓，即6V；

由P=UI可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL= = =0.2A；

因?yàn)椴⒙?lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以通過(guò)R的電流：IR=0.5A﹣0.2A=0.3A；

由I= 可知，定值電阻R的阻值：R= = =20Ω

（3）解：由P= 可得，燈泡的電阻：RL= = =30Ω；

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1和S3，閉合開(kāi)關(guān)S2，定值電阻R和燈泡L串聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻：R總=30Ω+20Ω=50Ω；

因?yàn)闊襞菡�常發(fā)光，所以電路中的電流為0.2A，則電路的總功率：P=IL2R總=（0.2A）2×50Ω=2W

【解析】（1）已知燈泡的額定功率和通電時(shí)間，直接根據(jù)W=Pt即可求出燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能．（2）根據(jù)題意可知，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2 ， 閉合開(kāi)關(guān)S1和S3時(shí)，電阻R和燈泡L并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光；根據(jù)燈泡的額定電壓可知電源電壓，然后根據(jù)P=UI的變形公式求出燈泡正常發(fā)光的電流，再利用并聯(lián)電路電流規(guī)律求出通過(guò)定值電阻的電流，最后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出定值電阻R的阻值．（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1和S3 ， 閉合開(kāi)關(guān)S2 ， 定值電阻R和燈泡L串聯(lián)；先求出燈泡的電阻，然后根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)求出電路的總電阻，又已知燈泡正常發(fā)光的電流，再利用P=I2R求出電路的總功率．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用電功的計(jì)算和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；計(jì)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(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．