Question

（2004?東城區(qū)）在如圖所示的電路中，小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”的字樣，求：
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)，燈L恰能正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為2.5A，求電阻R的阻值？
（2）若電源電壓保持不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃斷開(kāi)，S₂閉合時(shí)，經(jīng)過(guò)50s的時(shí)間，電流通過(guò)燈L所做的功是多少？
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃斷開(kāi)，S₂閉合時(shí)，要使燈L也能正常發(fā)光，此時(shí)電源電壓應(yīng)改為多少？

Answer 1

分析：本題通過(guò)開(kāi)關(guān)的不同組合產(chǎn)生不同連接方式的電路，首先簡(jiǎn)化電路，然后再根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律即可求解．

解答：解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)，電阻R和電燈L組成并聯(lián)電路，如甲圖：
根據(jù)題意可得：U=U_L=U_R=6V，
又 I_L=

PL

UL

=

3W

6v

=0.5A，
則I_R=I-I_L=2.5A-0.5A=2A，
所以：R=

UR

IR

=

6v

2A

=3Ω；
答：電阻R的阻值是3Ω，
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃斷開(kāi)，S₂閉合時(shí)，如乙圖，R和L組成串聯(lián)電路，又U=6V，R_L=

U 2 L

PL

=

(6V)2

3W

=12Ω，
所以：I′=

U

R+RL

=

6V

3Ω+12Ω

=0.4A，
則：W_L=I^′2R_Lt=（0.4A）²×12Ω×50s=96J．
答：電流通過(guò)燈L所做的功是96J．
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₃斷開(kāi)，S₂閉合時(shí)，如丙圖，因燈L能正常發(fā)光，
則：R兩端的電壓為U′=I_LR=0.5A×3Ω=1.5V，
∴U=U′+U_L=1.5V+6V=7.5V；
答：電源電壓應(yīng)改為7.5V．

點(diǎn)評(píng)：簡(jiǎn)化電路是解答本題的關(guān)鍵，應(yīng)由電源正極出發(fā)，沿電流的流向去分析電路，然后把簡(jiǎn)化后的電路畫(huà)出來(lái)，能幫助我們更好的分析電路！另正常發(fā)光的意思為實(shí)際電壓剛好為額定電壓．