Question

【題目】在如圖所示的電路中，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變，電源電壓U=6V，R1為定值電阻，小燈泡R2上標(biāo)有“6V 3W”字樣，電流表的量程為0﹣0.6A，電壓表的量程為0﹣3V，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為20Ω．
（1）小燈泡的阻值為Ω．
（2）閉合開(kāi)關(guān)S1、S2和S3時(shí)，電路消耗的總功率為9W，求R1 的阻值；

Answer 1

【答案】
（1）12
（2）解：閉合開(kāi)關(guān)S1、S2和S3時(shí)，R1與R2并聯(lián)，R3短路，

并聯(lián)電路各支路電壓與總電壓相等，則U1=U2=U=6V，

此時(shí)小燈泡正常工作，則通過(guò)小燈泡的電流：I2=I額= = =0.5A，

電路中的總電流：I= = =1.5A，

由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)R1電流：I1=I﹣I2=1.5A﹣5A=1.0A，

R1的阻值：R1= = =6Ω（3）在不損壞各元件的情況下，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，R1消耗的最大功率為P1；只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，R2消耗的最小功率為P2，請(qǐng)求P1：P2的值．

解：只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，R1與R3串聯(lián)，電壓表測(cè)R3兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，

由圖可知，當(dāng)P向左移動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻變小，電壓表示數(shù)變小，電流變大，當(dāng)電流表示數(shù)最大為I大=0.6A時(shí)，此時(shí)R1消耗的電功率最大，

R1消耗的最大電功率：P1=I大2R1=（0.6A）2×6Ω=2.16W，

只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，燈泡R2與R3串聯(lián)，電壓表測(cè)R3兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻變大，電壓表示數(shù)變大，電流變小，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U大=3V時(shí)，此時(shí)R2兩端電壓最小，則R2消耗的電功率最小，

R2兩端的最小電壓：U小=U﹣U大=6V﹣3V=3V，

通過(guò)燈泡的電流即電路中的電流：I小=I2= = =0.25A，

此時(shí)R2消耗的最小電功率：P2=U小I小=3V×0.25A=0.75W，

所以， = =

【解析】解：（1）由P= 可得，燈泡的電阻：R燈= = =12Ω；
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)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(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．