Question

【题目】如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图．S为单刀双掷开关，电源电压为6V．且保持不变．小灯泡的额定功率是3W，电阻R的阻值为8Ω，当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光．若灯丝电阻不变，试求：
（1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？
（2）小灯泡正常发光10min，电流通过小灯泡所做的功是多少？
（3）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题知，电源电压U=6V，

当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，则UL=U=6V，PL=P额=3W，

由P=UI可得小灯泡的额定电流：

IL= = =0.5A；

由P= 得，灯丝电阻：

RL= = =12Ω

答：小灯泡的额定电流是0.5A，灯丝的电阻是12Ω；

（2）解：小灯泡正常发光时，PL=P额=3W，

10min电流通过小灯泡做的功：

WL=PLt=3W×10×60s=1800J

答：小灯泡正常发光10min，电流通过小灯泡做的功是1800J；

（3）解：开关S接“1”时，灯和电阻R串联，电路中电流：

I′= = =0.3A，

电阻R的功率：

PR=（I′）2R=（0.3A）2×8Ω=0.72W

答：开关S接“1”时，电阻R的功率是0.72W．

【解析】（1）当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，利用P=UI求小灯泡的额定电流，再利用P= 求灯丝电阻；（2）小灯泡正常发光，实际功率等于额定功率，利用W=Pt求5min电流通过小灯泡做的功；（3）开关S接“1”时，灯和电阻R串联，先利用欧姆定律求电路中电流，再利用P=I2R求电阻R的功率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功的计算的相关知识，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），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：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．