Question

【题目】如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2 ， 闭合开关S1和S3 ， 灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A．

（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能．
（2）求定值电阻R的阻值．
（3）断开开关S1和S3 ， 闭合开关S2 ， 改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：灯泡正常发光1min消耗的电能：W=PLt=1.2W×60s=72J
（2）解：断开开关S2，闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即6V；

由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL= = =0.2A；

因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：IR=0.5A﹣0.2A=0.3A；

由I= 可知，定值电阻R的阻值：R= = =20Ω

（3）解：由P= 可得，灯泡的电阻：RL= = =30Ω；

断开开关S1和S3，闭合开关S2，定值电阻R和灯泡L串联，此时电路中的总电阻：R总=30Ω+20Ω=50Ω；

因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为0.2A，则电路的总功率：P=IL2R总=（0.2A）2×50Ω=2W

【解析】（1）已知灯泡的额定功率和通电时间，直接根据W=Pt即可求出灯泡正常发光1min消耗的电能．（2）根据题意可知，断开开关S2 ， 闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光；根据灯泡的额定电压可知电源电压，然后根据P=UI的变形公式求出灯泡正常发光的电流，再利用并联电路电流规律求出通过定值电阻的电流，最后根据欧姆定律的变形公式求出定值电阻R的阻值．（3）断开开关S1和S3 ， 闭合开关S2 ， 定值电阻R和灯泡L串联；先求出灯泡的电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出电路的总电阻，又已知灯泡正常发光的电流，再利用P=I2R求出电路的总功率．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用电功的计算和电功率的计算公式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．