Question

5．如图所示，电源电压保持不变，电阻R₀与灯泡L并联，R₀的电阻为12欧，灯泡L的阻值为6欧，电源电压为12伏．求：
（1）电流表的示数．
（2）通电1分钟电阻R₀产生的热量．
（3）灯泡L消耗的电功率．
（4）通电10分钟，电路消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$分别求出通过电阻R₀和灯泡L的电流，根据并联电路电流特点即可求出电流表的示数；
（2）知道通过电阻R0的电流、电阻R₀的阻值和通电时间，根据Q=${I}_{0}^{2}$R₀t求出电阻R₀产生的热量；
（3）知道灯泡L两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出灯泡L消耗的电功率；
（4）知道电源电压、干路中的电流和通电时间，根据W=UIt求出电路消耗的电能．

解答 解：（1）根据并联电路中各并联支路两端的电压都相等，即U₀=U_L=U=12V，
根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，
通过电阻R₀的电流I₀=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A，
通过灯泡L的电流I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{12V}{6Ω}$=2A，
则干路中的电流I=I₀+I_L=1A+2A=3A，即电流表的示数为3A．
（2）通电时间t=1min=60s，
则电阻R₀产生的热量Q=${I}_{0}^{2}$R₀t=（1A）²×12Ω×60s=720J．
（3）灯泡L消耗的电功率P_L=U_LI_L=12V×2A=24W．
（4）通电时间t′=10min=600s，
则电路消耗的电能W=UIt′=12V×3A×600s=2.16×10⁴J．
答：（1）电流表的示数为3A；
（2）通电1分钟电阻R产生的热量为720J；
（3）灯泡L消耗的电功率为24W；
（4）通电10分钟，电源消耗的电能为2.16×10⁴J．

点评 此题考查并联电路的特点、电功率和电阻产生热量的计算，属于电学的重点内容，但难度不大．掌握基本规律和公式，根据需要灵活选择或变形，是解决此类问题的关键．