Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，R是定值電阻，電燈L標有“6V 3W”的字樣。當只閉合開關S時，電燈L正常發(fā)光；再閉合開關S1時，電流表的示數變化了0.2A。求：

(1)電源電壓；

(2)電阻R的阻值；

(3)開關都閉合后，5min內電路消耗的總電能。

Answer 1

【答案】（1）6V；（2）30Ω；（3）1260J

【解析】

（1）當只閉合開關S時，電路為L的簡單電路，根據額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓；
（2）當兩開關均閉合時，通過L的電流不變，電流表示數的變化量即為通過R的電流，根據并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電阻R的阻值；
（3）根據P=UI求出R的電功率，然后加上燈泡的功率即為總功率，根據W=Pt求出5min內電路消耗的總電能。

（1）當只閉合開關S時，電路為L的簡單電路，因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，所以，電源電壓：U＝UL＝6V；

（2）當兩開關均閉合時，L與R并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過L的電流不變，電流表示數的變化量即為通過R的電流IR＝0.2A，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以電阻R的阻值；

（3）電阻R的電功率：PR=UIR=6V×0.2A=1.2W，因電路中的總功率等于各用電器功率之和，所以，電路的總功率：P=PL+PR=3W+1.2W=4.2W，5min內電路消耗的總電能：W=Pt=4.2W×5×60s=1260J。