Question

4．小明為了測量一個未知電阻R_x的阻值，但手邊只有電池組、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線，一個標(biāo)有“6V，3W“的字樣的小燈泡，小明動腦筋想出一個辦法，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，電流表示數(shù)為0.4A，當(dāng)開關(guān)S₁斷開，S₂閉合時，電流表實(shí)數(shù)為0.6A，（忽略溫度對燈泡燈絲電阻的影響）．求：
（1）燈泡的電阻；
（2）電源電壓；
（3）電阻R_x的阻值．

Answer 1

分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算燈泡的電阻；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，只有燈泡連入電路中，由歐姆定律計(jì)算電源電壓；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁斷開，S₂閉合時，只有R_x連入電路中，由歐姆定律計(jì)算R_x的阻值．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，只有燈泡連入電路中，
由I=$\frac{U}{R}$可得電源電壓：
U=U_L=IR_L=0.4A×12Ω=4.8V；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁斷開，S₂閉合時，只有R_x連入電路中，
所以R_x的阻值：
R_x=$\frac{U}{I′}$=$\frac{4.8V}{0.6A}$=8Ω．
答：（1）燈泡的電阻為12Ω；
（2）電源電壓為4.8V；
（3）電阻R_x的阻值為8Ω．

點(diǎn)評 本題考查了歐姆定律公式和電功率公式的應(yīng)用，正確識別電路是解答的關(guān)鍵．