Question

19．如圖所示的電路．電源電壓保持不變．電燈L上標(biāo)有“6V 9W”字樣，當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，電燈恰好正常發(fā)光，電壓表讀數(shù)為3V，求：
（1）電源電壓；
（2）電阻R₀的阻值：
（3）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電阻R₀消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）由圖當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，L與R₀串聯(lián)，電壓表測R₀兩端電壓，電燈恰好正常發(fā)光，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算電源電壓；
（2）由P=UI計(jì)算電流，由歐姆定律計(jì)算R₀的阻值；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路中只有連入電路，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算R₀消耗的功率．

解答 解：
（1）當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，L與R₀串聯(lián)，電燈恰好正常發(fā)光，
所以U_L=U_額=6V，
由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可得電源電壓：
U=U_L+U₀=6V+3V=9V；
（2）燈泡正常發(fā)光，由P=UI可得電路中電流：
I=I₀=I_L=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{9W}{6V}$=1.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{3V}{1.5A}$=2Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，L短路，電路中只有連入電路，
R₀消耗的功率：
P₀=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（9V）^{2}}{2Ω}$=40.5W．
答：（1）電源電壓為9V；
（2）電阻R₀的阻值為2Ω：
（3）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電阻R₀消耗的功率為40.5W．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，正確分析電路是關(guān)鍵，知道燈泡正常發(fā)光時(shí)其實(shí)際電壓等于額定電壓．