Question

18．如图所示，灯L标有“12V，6W”的字样，R₁为12Ω，当S₁、S₂都闭合时，电流表的示数为0.8A，电压表的示数为12V，求：
（1）R₂的阻值；
（2）当S₁、S₂都断开时，灯L消耗的实际功率．

Answer 1

分析 （1）当S₁、S₂都闭合时，灯泡与R₂并联，电流表测干路电流，电压表测电源的电压，据此可知电源的电压，额定电压下灯泡正常发光，由P=UI求出通过L的电流，利用并联电路的电流特点求出通过R₂的电流，根据欧姆定律求出R₂的阻值；
（2）先根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当S₁、S₂都断开时，R₁与灯泡串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I²R求出灯L消耗的实际功率．

解答 解：（1）当S₁、S₂都闭合时，灯泡与R₂并联，电流表测干路电流，电压表测电源的电压，

则电源的电压U=12V，
因灯泡两端的电压和额定电压相等，
所以，由P=UI可得，通过灯泡的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₂的电流：
I₂=I_总-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω；
（2）灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
当S₁、S₂都断开时，R₁与灯泡串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{L}}$=$\frac{12V}{12Ω+24Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
灯L消耗的实际功率：
P_L=I²R_L=（$\frac{1}{3}$A）²×24Ω≈2.67W．
答：（1）R₂的阻值为40Ω；
（2）当S₁、S₂都断开时，灯L消耗的实际功率为2.67W．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别．