Question

如圖所示電路中，小燈泡L標(biāo)有“6V 6W”字樣，R₂=3Ω，當(dāng)S₁、S₂都閉合時，電流表示數(shù)為1.2A，這時小燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）電源電壓U．
（2）電阻R₁的阻值．
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時，小燈泡L消耗的功率．（小燈泡電阻不受溫度影響）

Answer 1

分析：（1）分析電路圖，當(dāng)S₁、S₂都閉合時，R₂短路，R₁與L并聯(lián)接入電源兩端，由燈正常發(fā)光知道燈兩端的電壓即電源電壓；
（2）由燈的銘牌得出燈的額定電壓和額定功率，利用P=UI求出燈正常發(fā)光時的電流，再利用并聯(lián)電路的電流關(guān)系和歐姆定律求R₁的阻值；
（3）小燈泡電阻不受溫度影響，當(dāng)S₁、S₂都斷開時，R₂與L串聯(lián)在此電路中，由燈的銘牌，利用P=

U2

R

求出燈的電阻，利用歐姆定律求此時電路中的電流，再利用P=I²R求小燈泡的電功率．

解答：解：（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時，R₂短路，R₁與L并聯(lián)接入電源兩端，如上圖，
∵L正常發(fā)光，
∴電源電壓U=U_L=6V，
（2）∵P=IU，
∴I_L=

P額

U額

=

6W

6V

=1A，
∵I=I_L+I₁，
∴I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
R₁=

U1

I1

=

6V

0.2A

=30Ω；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時，R₂與L串聯(lián)在此電路中，如下圖，
R_L=

U 2 額

P額

=

(6V)2

6W

=6Ω，
小燈泡電阻不受溫度影響，電路中的電流：
I=

U

R

=

U

R2+RL

=

6V

3Ω+6Ω

=

2

3

A，
小燈泡L消耗的功率：
P_L=I²R_L=（

2

3

A）²×6Ω≈2.67W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）電阻R₁的阻值為30Ω；
（3）小燈泡L消耗的功率為2.67W．

點評：本題關(guān)鍵：一是電功率公式P=UI及其變形公式P=I²R、P=

U2

R

的靈活運用，二是分析電路圖得出開關(guān)都斷開、都閉合時電路連接情況．