Question

5．如圖所示，燈L標(biāo)有“6V 3.6W”字樣，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)為0.1A，燈實際功率為0.9W（燈絲電阻不隨溫度變化）．求：
（1）定值電阻R₀的阻值；
（2）電路的總功率；
（3）通電1min燈L消耗的電能．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與電阻R₀并聯(lián)，電流表測R₀支路的電流．
（1）根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡電阻，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡兩端的實際電壓，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R₀；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流，根據(jù)P=UI求出電路消耗的總功率；
（3）根據(jù)W=Pt求出燈L消耗的電能．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與電阻R₀并聯(lián)，電流表測R₀支路的電流．
（1）燈泡額定電壓U_額=6V，額定功率P_額=3.6W，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得燈泡電阻R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6{V）}^{2}}{3.6W}$=10Ω；
則根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得燈泡兩端的實際電壓U_實=$\sqrt{{P}_{實}{R}_{L}}$=$\sqrt{0.9W×10Ω}$=3V；
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
根據(jù)歐姆定律得：定值電阻R₀=$\frac{U}{{I}_{0}}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω；
（2）實際通過燈泡的電流為I_L=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：
I=I_L+I_R=0.3A+0.1A=0.4A，
電路消耗的總功率：
P=UI=3V×0.4A=1.2W；
（3）燈L消耗的電能W=P_實t=0.9W×60s=54J．
答：（1）定值電阻R₀的阻值為30Ω；
（2）電路的總功率為1.2W；
（3）通電1min燈L消耗的電能為54J．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡的電阻的求出．