Question

9．如圖所示，電源電壓恒定，小燈泡上標(biāo)有“6V 6W”字樣，假定燈絲電阻不隨溫度而變化，當(dāng)S₁、S₂均閉合時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．
（1）求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）當(dāng)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A，求電阻R的阻值及小燈泡的實(shí)際功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S₁、S₂均閉合時(shí)，電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，根據(jù)P=UI求出正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，當(dāng)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，L與R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出電阻R的阻值，根據(jù)P=I²R求出小燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）當(dāng)S₁、S₂均閉合時(shí)，電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電路，
因小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，
所以，電源電壓U=U_L=6V，
由P=UI可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，
當(dāng)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，L與R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
則電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電阻R的阻值：R=R_總-R_L=12Ω-6Ω=6Ω，
小燈泡的實(shí)際功率：P_L′=I²R_L=（0.5A）²×6Ω=1.5W．
答：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A；
（2）電阻R的阻值為6Ω，小燈泡的實(shí)際功率為1.5W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．