Question

4．如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“6V  6W”字樣，R₂=6Ω，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為1.2A，這時(shí)小燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）電源電壓；
（2）電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，電流表的示數(shù)和小燈泡L消耗的功率．（不考慮溫度對小燈泡燈絲阻值的影響）

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電阻R₂被短路，電阻R₁與燈泡并聯(lián)，燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光，據(jù)此求出電源電壓；
（2）由電功率變形公式求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)求出通過電阻R₁的電流，由歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，電阻R₂與燈泡串聯(lián)；由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電路電流，然后由電功率公式求出燈泡實(shí)際功率．

解答 解：
（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電阻R₁與燈泡并聯(lián)接在電源兩端，
燈泡正常發(fā)光，則電源電壓U=U_L額=6V；
（2）由P=UI，
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流：
I_L=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
通過電阻R₁的電流：
I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω；
（3）由I=$\frac{U}{R}$，
所以燈泡電阻R_L=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，
當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，電阻R₂與燈泡串聯(lián)，
電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{L}}$=$\frac{6V}{6Ω+6Ω}$=0.5A，即電流表示數(shù)0.5A；
燈泡實(shí)際功率P_L實(shí)=I²R_L=（0.5A）²×6Ω=1.5W；
答：（1）電源電壓是6V．
（2）電阻R₁的阻值30Ω．
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，電流表示數(shù)0.5A，小燈泡L消耗的功率1.5W．

點(diǎn)評 本題是一道基礎(chǔ)題，考查了求電源電壓、電阻阻值、燈泡實(shí)際功率等問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與基礎(chǔ)．