Question

9．如圖所示，R=10Ω，電燈標(biāo)有“6V  3W”字樣．當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A．則
（1）電壓表的示數(shù)是多少？
（2）R的電功率是多少？
（3）當(dāng)開關(guān)S₁和開關(guān)S₂都閉合時(shí)，電燈的實(shí)際電功率和電燈5min消耗的電能是多少？（設(shè)燈絲電阻不受溫度影響）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，電路為定值電阻R的簡單電路，電流表測電路中的電流，電壓表測電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；
（2）根據(jù)P=UI求出R的電功率；
（3）根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻，當(dāng)開關(guān)S₁和開關(guān)S₂都閉合時(shí)，R與L并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電燈的實(shí)際電功率，根據(jù)W=Pt求出電燈5min消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，電壓表測電源的電壓，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電壓表的示數(shù)：
U=IR=0.3A×10Ω=3V；
（2）R的電功率：
P_R=UI=3V×0.3A=0.9W；
（3）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電燈的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
當(dāng)開關(guān)S₁和開關(guān)S₂都閉合時(shí)，R與L并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，電燈的實(shí)際電功率：
P_L′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（3V）^{2}}{12Ω}$=0.75W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，電燈5min消耗的電能：
W_L=P_L′t=0.75W×5×60s=225J．
答：（1）電壓表的示數(shù)是3V；
（2）R的電功率是0.9W；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁和開關(guān)S₂都閉合時(shí)，電燈的實(shí)際電功率為0.75W，電燈5min消耗的電能是225J．

點(diǎn)評 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．