Question

在圖所示的電路中，設(shè)電源電壓不變，燈泡L上標(biāo)有“6V，3W”字樣，當(dāng)K₁閉合，單刀雙擲開關(guān)K₂接a時，燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)K₁斷開，單刀雙擲開關(guān)K₂接b時，電壓表示數(shù)為3V．（設(shè)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(nèi)消耗的電能為多少焦耳？

Answer 1

分析：燈泡L上標(biāo)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(dāng)K₁閉合，單刀雙擲開關(guān)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(dāng)K₁斷開，單刀雙擲開關(guān)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．

解答：解：
（1）當(dāng)K₁閉合，單刀雙擲開關(guān)K₂接a時，L與R并聯(lián)
∵燈泡L正常發(fā)光
∴U=6V；
（2）當(dāng)K₁斷開，單刀雙擲開關(guān)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=

UL額2

PL額

=

(6V)2

3W

=12Ω；
燈L兩端的電壓：U_L=U-U_R=6V-3V=3V，
干路電流：I=

UL

RL

=

3V

12Ω

=

1

4

A，
R的阻值：R=

UR

I

=

3V

1 4 A

=12Ω．
（3）由（2）知：I=

1

4

A，U_L=3V，t=1min=60s；
∴W=U_LIt=3V×

1

4

A×60s=45J．
答：（1）電源電壓6V；（2）R阻值12Ω；（3）消耗電能45J．

點評：開關(guān)的斷開閉合、單刀雙擲開關(guān)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(jié)合歐姆定律和串并聯(lián)電路電壓電流關(guān)系來求解．