Question

在圖所示的電路中，設電源電壓不變，燈泡L上標有“6V，3W”字樣，當K₁閉合，單刀雙擲開關K₂接a時，燈泡L正常發(fā)光；當K₁斷開，單刀雙擲開關K₂接b時，電壓表示數(shù)為3V．（設燈絲的電阻不變）

求：（1）電源電壓是多少伏？

（2）電阻R的阻值是多少歐？

（3）K₁斷開，K₂接b時，該燈泡L在1分鐘內消耗的電能為多少焦耳？

 

Answer 1

【答案】

（1）電源電壓6V；（2）R阻值12Ω；（3）消耗電能45J

【解析】

試題分析：燈泡L上標有“6V，3W”字樣，表示此燈泡正常發(fā)光時，兩端電壓為6V，消耗的電功率為3W．

當K₁閉合，單刀雙擲開關K₂接a時，燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，電壓表示數(shù)U=U_L=U_R．

當K₁斷開，單刀雙擲開關K₂接b時，燈泡L與定值電阻R串聯(lián)，電壓表測定值電阻R兩端的電壓．

（1）當K₁閉合，單刀雙擲開關K₂接a時，L與R并聯(lián)

∵燈泡L正常發(fā)光

∴U=6V；

（2）當K₁斷開，單刀雙擲開關K₂接b時，L與R串聯(lián)，電壓表測量電阻R兩端的電壓；

燈L的阻值：R_L===12Ω；

燈L兩端的電壓：U_L=U﹣U_R=6V﹣3V=3V，

干路電流：I===A，

R的阻值：R===12Ω．

（3）由（2）知：I=A，U_L=3V，t=1min=60s；

∴W=U_LIt=3V×A×60s=45J．

考點：歐姆定律的應用；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的辨別；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電阻的串聯(lián)；電功的計算；電功率與電壓、電流的關系．

點評：開關的斷開閉合、單刀雙擲開關的位置變化，都會引起電路的變化，此時首先要弄清電路的具體情況，再結合歐姆定律和串并聯(lián)電路電壓電流關系來求解．