Question

5．如图所示，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.1A，灯实际功率为0.9W（灯丝电阻不随温度变化）．求：
（1）定值电阻R₀的阻值；
（2）电路的总功率；
（3）通电1min灯L消耗的电能．

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与电阻R₀并联，电流表测R₀支路的电流．
（1）根据灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡电阻，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡两端的实际电压，根据欧姆定律求出定值电阻R₀；
（2）根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI求出电路消耗的总功率；
（3）根据W=Pt求出灯L消耗的电能．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与电阻R₀并联，电流表测R₀支路的电流．
（1）灯泡额定电压U_额=6V，额定功率P_额=3.6W，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡电阻R_L=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6{V）}^{2}}{3.6W}$=10Ω；
则根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡两端的实际电压U_实=$\sqrt{{P}_{实}{R}_{L}}$=$\sqrt{0.9W×10Ω}$=3V；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
根据欧姆定律得：定值电阻R₀=$\frac{U}{{I}_{0}}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω；
（2）实际通过灯泡的电流为I_L=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I=I_L+I_R=0.3A+0.1A=0.4A，
电路消耗的总功率：
P=UI=3V×0.4A=1.2W；
（3）灯L消耗的电能W=P_实t=0.9W×60s=54J．
答：（1）定值电阻R₀的阻值为30Ω；
（2）电路的总功率为1.2W；
（3）通电1min灯L消耗的电能为54J．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡的电阻的求出．