Question

如图所示，小灯泡L标有“6V、6W”字样，R₁=3Ω．当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表示数为1.6A，这时小灯泡L正常发光．求：
（1）电源电压U．
（2）电阻R₂的阻值．
（3）当开关S₁、S₃断开时，小灯泡L消耗的功率．

Answer 1

分析：三个开关处于不同的状态，会影响电路的连接方式，准确分析电路的连接是关键，另外熟练运用欧姆定律知识和电功率知识也至关重要；将以上知识灵活运用、融会贯通，便可解决此题．

解答：解：（1）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电路变为R₂与L并联，R₁发生短路；
此时灯泡正常发光，所以电源电压即为灯泡的额定电压：U=U_额=6V；
（2）灯泡中的电流：I_额=

P额

U额

=

6W

6V

=1A；
R₂中电流：I₂=I-I_额=1.6A-1A=0.6A；
R₂=

U

I2

=

6V

0.6A

=10Ω；
（3）当开关S₁、S₃断开时，电路变为R₁与L串联；
R_灯=

U额

I额

=

6V

1A

=6Ω；
电路总电阻为：R=R₁+R_灯=3Ω+6Ω=9Ω；
电路的电流为：I_实=

U

R

=

6V

9Ω

=

2

3

A；
灯泡的实际功率为：P_实=I_实²R_灯=（

2

3

A）²×6Ω=2.7W；
答：（1）电源电压U为6V．
（2）电阻R₂的阻值为10Ω．
（3）当开关S₁、S₃断开时，小灯泡L消耗的功率为2.7W．

点评：此题考查了对电路的分析能力，对用电器发生短路要有准确的判断；还考查了电功率以及欧姆定律的综合应用；灵活运用以上知识就可顺利解题．