Question

3．如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 0.6W”的字樣，R為定值電阻，閉合S₁，斷開(kāi)S₂，小燈泡正常發(fā)光；若再閉合S₂，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.3A，則R的阻值為20Ω；若將該燈泡接到9V電源的電路中使用，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)給L串聯(lián)一個(gè)30的電阻．

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI的變形公式求出燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈泡的電流；
閉合S₁，斷開(kāi)S₂，為燈泡的基本電路，而小燈泡正常發(fā)光，因此電源電壓等于燈泡的額定電壓；
兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，為并聯(lián)電路，電流表串聯(lián)在干路上，因此電流表示數(shù)的變化為定值電阻R中通過(guò)的電流，再利用歐姆定律的應(yīng)用求出R的阻值．
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出串聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈泡的電流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.6W}{6V}$=0.1A；
閉合S₁，斷開(kāi)S₂，小燈泡正常發(fā)光，因此電源電壓為6V；
再閉合S₂，為并聯(lián)電路，電流表測(cè)量的是干路電流，則電流表示數(shù)變化了0.3A，即I_R=0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$可得：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω．
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，串聯(lián)電阻兩端的電壓：
U_R′=U-U_L=9V-6V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串聯(lián)電阻的阻值：
R′=$\frac{{U}_{R′}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω．
故答案為：20；30．

點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律的計(jì)算公式和電功率的計(jì)算公式的靈活應(yīng)用，本題的關(guān)鍵是會(huì)利用并聯(lián)電路的互不影響的特點(diǎn)進(jìn)行分析．