Question

18．如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“3V  0.6W”字样，R为定值电阻，闭合S，断开S_l，小灯泡正常发光；若再闭合S₁，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为多少，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是多少．

Answer 1

分析 闭合S，断开S_l时，电路为L的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；再闭合S₁时，L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知电流表示数的变化量即为通过R的电流，根据欧姆定律求出R的阻值，根据P=UI求出R的电功率，然后求出灯泡L和电阻R消耗的功率之比．

解答 解：闭合S，断开S_l时，电路为L的简单电路，
因小灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=U_L=3W，灯泡的功率P_L=0.6W；
再闭合S₁时，L与R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电流表示数的变化量即为通过R的电流，则I_R=0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
R的电功率：
P_R=UI_R=3V×0.3A=0.9W，
此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比：
P_L：P_R=0.6W：0.9W=2：3．
答：则R的阻值为10Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是2：3．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道额定电压下灯泡正常发光以及知道电流表示数的变化量即为通过R的电流．