Question

如圖所示，電源電壓不變，燈泡標(biāo)有“6V  6W”，R₂=4Ω．（忽略溫度對燈泡電阻的影響）
（1）當(dāng)開關(guān)S₂、S₃閉合時(shí)，S₁斷開，燈泡恰好正常發(fā)光，求電源電壓及燈泡的電阻；
（2）當(dāng)開關(guān)S₂閉合時(shí)，S₁、S₃斷開，求100s電流通過燈泡做的功；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為1.5A，求R₁消耗的電功率．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開關(guān)S₂、S₃閉合，S₁斷開時(shí)，電路為燈泡的基本電路，根據(jù)燈泡正常發(fā)光即可求出電源電壓；利用R=

U2

P

即可求出燈泡的電阻；
（2）當(dāng)開關(guān)S₂閉合，S₁、S₃斷開時(shí)，R₂和燈泡串聯(lián)，先根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，然后利用W=UIt求出100s電流通過燈泡做的功；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃閉合時(shí)，R₁、L并聯(lián)，先根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R₁的電流，然后利用P=UI求出R₁消耗的電功率．

解答：解：（1）當(dāng)開關(guān)S₂、S₃閉合，S₁斷開時(shí)，電路為燈泡的基本電路，等效電路如下圖所示：

因?yàn)闊襞菡�常發(fā)光，因此電源電壓等于燈泡的額定電壓，即6V；
燈泡的電阻：R_L=

U2

P

=

(6V)2

6W

=6Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S₂閉合時(shí)，S₁、S₃斷開時(shí)，R₂和燈泡串聯(lián)，等效電路如下：

電路中的電流：I=

U

R總

=

6V

6Ω+4Ω

=0.6A，
100s電流通過燈泡做的功：W=I²R_Lt=（0.6A）²×6Ω×100s=216J；
（3）當(dāng)S₁、S₂、S₃閉合時(shí)，R₁、L并聯(lián)，等效電路如下

則通過R₁的電流：I₁=1.5A-

P

U

=1.5A-

6W

6V

=0.5A，則R₁消耗的電功率：P=UI₁=6V×0.5A=3W．
答：（1）電源電壓為6V，燈泡的電阻為6Ω；
（2）100s電流通過燈泡做的功為216J；
（3）R₁消耗的電功率為3W．

點(diǎn)評：本題考查了并聯(lián)電路和串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的計(jì)算，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路連接方式的判斷和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光．