Question

（2009?高淳縣二模）如圖所示電路中，小燈泡L標有“6V  6W”字樣（燈絲的電阻不隨溫度的變化而變化），R₂=4Ω，當S₁、S₂都閉合時，電流表示數(shù)為1.2A，這時小燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）電源電壓U；
（2）電阻R₁的阻值；
（3）當S₁、S₂都斷開時，小燈泡L消耗的功率；
（4）當S₁、S₂都斷開時，通電1min分鐘，電阻 R₂產(chǎn)生的熱量為多少？

Answer 1

分析：由電路圖可知，
（1）當S₁、S₂都閉合時，R₂被短路，燈泡L與R₁并聯(lián)，電流表測干路電流；根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等求出電源的電壓，由并聯(lián)電路電流特點求出通過電阻R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（2）當S₁、S₂都斷開時，R₂和燈泡L串聯(lián)，根據(jù)R=

U2

P

求出燈泡的電阻，根據(jù)串聯(lián)電阻特點和歐姆定律求出此時電路中電流，根據(jù)P=I²R求出燈泡的實際功率，根據(jù)W=I²Rt求出1min分鐘電阻R₂產(chǎn)生的熱量．

解答：解：當S₁、S₂都閉合時，R₂被短路，燈泡L與R₁并聯(lián)，電流表測干路電流；
∵燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等
∴電源的電壓為U=U₁=U_L=6V；
通過燈泡的電流為I_L=

PL

UL

=

6W

6V

=1A，
通過電阻R₁的電流為I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
電阻R₁的阻值為R₁=

U1

I1

=

6V

0.2A

=30Ω．
當S₁、S₂都斷開時，R₂和燈泡L串聯(lián)，
燈泡的電阻為R_L=

U 2 L

PL

=

(6V)2

6W

=6Ω，
電路中的電流為I′=

U

RL+R2

=

6V

6Ω+4Ω

=0.6A，
燈泡的實際功率P_L′=（I′）²R_L=（0.6A）²×6Ω=2.16W，
1min分鐘電阻R₂產(chǎn)生的熱量為W=（I′）²R₂t=（0.6A）²×4Ω×60s=86.4J．
答：（1）電源電壓U為6V；
（2）電阻R₁的阻值為30Ω；
（3）當S₁、S₂都斷開時，小燈泡L消耗的功率為2.16W；
（4）當S₁、S₂都斷開時，通電1min分鐘電阻R₂產(chǎn)生的熱量為86.4J．

點評：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點，以及歐姆定律和電功率公式的計算，關(guān)鍵是公式的靈活運用和串并聯(lián)電路的判斷．