Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，定值電阻R的阻值為60Ω，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣（不考慮小燈泡阻值的變化）。當S1、S3閉合，S2斷開時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.6A，求：

（1）電源的電壓；
（2）小燈泡L的阻值；
（3）當S2閉合，S1、S3斷開時，電路1min消耗多少電能。

Answer 1

【答案】
（1）解：當S1、S3閉合，S2斷開時，R與L并聯(lián)，已知燈泡正常發(fā)光，電源的電壓即燈泡的額定電壓，可知U電=6V

（2）解：根據(jù)P= ，（或由歐姆定律I= 和電功率的公式P=UI有）

燈泡電阻為RL= = =12Ω

（3）解：當S2閉合，S1、S3斷開時，L和R串聯(lián)

串聯(lián)電路總電阻為R串=R+RL=60Ω+12Ω=72Ω，

電路工作1min所消耗的電能為W= t = ×60s=30J

【解析】（1）當S1、S3閉合，S2斷開時，燈泡和定值電阻并聯(lián)，已知燈泡額定電壓和發(fā)光狀態(tài)，可以得到電源電壓；已知燈泡額定電壓和額定功率，可以得到燈泡正常發(fā)光電流；已知干路電流和燈泡通過的電流，可以得到通過定值電阻R的電流；已知定值電阻兩端電壓和通過的電流，利用公式R=U/I得到定值電阻阻值；

（2）當S2閉合，S1、S3斷開時，燈泡和定值電阻串聯(lián)，已知燈泡額定電壓和額定功率，可以得到燈泡電阻；已知燈泡和定值電阻阻值，可以得到串聯(lián)電路總電阻；已知電源電壓和電路總電阻，可以得到串聯(lián)電路電流；已知燈泡電阻、工作時間和通過的電流，利用公式W=I2Rt得到燈泡消耗的電能．

【考點精析】本題主要考查了電功的計算和電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．