Question

5．如圖所示，電源電壓保持不變，電阻R₀與燈泡L并聯(lián)，R₀的電阻為12歐，燈泡L的阻值為6歐，電源電壓為12伏．求：
（1）電流表的示數(shù)．
（2）通電1分鐘電阻R₀產(chǎn)生的熱量．
（3）燈泡L消耗的電功率．
（4）通電10分鐘，電路消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$分別求出通過電阻R₀和燈泡L的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)即可求出電流表的示數(shù)；
（2）知道通過電阻R0的電流、電阻R₀的阻值和通電時(shí)間，根據(jù)Q=${I}_{0}^{2}$R₀t求出電阻R₀產(chǎn)生的熱量；
（3）知道燈泡L兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡L消耗的電功率；
（4）知道電源電壓、干路中的電流和通電時(shí)間，根據(jù)W=UIt求出電路消耗的電能．

解答 解：（1）根據(jù)并聯(lián)電路中各并聯(lián)支路兩端的電壓都相等，即U₀=U_L=U=12V，
根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，
通過電阻R₀的電流I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A，
通過燈泡L的電流I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{12V}{6Ω}$=2A，
則干路中的電流I=I₀+I_L=1A+2A=3A，即電流表的示數(shù)為3A．
（2）通電時(shí)間t=1min=60s，
則電阻R₀產(chǎn)生的熱量Q=${I}_{0}^{2}$R₀t=（1A）²×12Ω×60s=720J．
（3）燈泡L消耗的電功率P_L=U_LI_L=12V×2A=24W．
（4）通電時(shí)間t′=10min=600s，
則電路消耗的電能W=UIt′=12V×3A×600s=2.16×10⁴J．
答：（1）電流表的示數(shù)為3A；
（2）通電1分鐘電阻R產(chǎn)生的熱量為720J；
（3）燈泡L消耗的電功率為24W；
（4）通電10分鐘，電源消耗的電能為2.16×10⁴J．

點(diǎn)評(píng) 此題考查并聯(lián)電路的特點(diǎn)、電功率和電阻產(chǎn)生熱量的計(jì)算，屬于電學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，但難度不大．掌握基本規(guī)律和公式，根據(jù)需要靈活選擇或變形，是解決此類問題的關(guān)鍵．