Question

【題目】如圖是某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的小臺(tái)燈電路圖．S為單刀雙擲開關(guān)，電源電壓為12V．且保持不變．小燈泡的額定功率是6W，電阻R的阻值為6Ω．當(dāng)開關(guān)S接“2”時(shí)， 小燈泡恰好正常發(fā)光．若燈絲電阻不變，試求：

（1）燈絲的電阻是多少？
（2）小燈泡正常發(fā)光10min，電流通過(guò)小燈泡所做的功是多少？
（3）開關(guān)S接“1”時(shí)，電阻R的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題知，電源電壓U=12V，當(dāng)開關(guān)S接“2”時(shí)，小燈泡直接接在電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光，UL=U=12V，PL=P額=6W，

由P= 得燈絲電阻：RL= = =24Ω

答：燈絲的電阻是24Ω；

（2）解：小燈泡正常發(fā)光，PL=P額=6W，

5min電流通過(guò)小燈泡做的功：WL=PLt=6W×10×60s=3600J；

答：小燈泡正常發(fā)光10min，電流通過(guò)小燈泡做的功是3600J；

（3）解：開關(guān)S接“1”時(shí)，燈和電阻R串聯(lián)，電路中電流：

I′= = =0.4A，

電阻R的功率：PR=（I′）2R=（0.4A）2×6Ω=0.96W．

答：開關(guān)S接“1”時(shí)，電阻R的功率是0.96W．

【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S接“2”時(shí)，小燈泡直接接在電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光，實(shí)際電壓等于額定電壓，實(shí)際功率等于額定功率，利用P= 求燈絲電阻；（2）小燈泡正常發(fā)光，實(shí)際功率等于額定功率，利用W=Pt求10min電流通過(guò)小燈泡做的功；（3）開關(guān)S接“1”時(shí)，燈和電阻R串聯(lián)，先利用歐姆定律求電路中電流，再利用P=I2R求電阻R的功率．