Question

【题目】如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R2的阻值为9Ω，小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变．若断开S1、S2，闭合S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V．试问：

（1）小灯泡L的电阻为多少？

（2）电源电压为多少？

（3）R1电阻为多少？

（4）若S1、S2、S3 都闭合，电路的最大总功率为多少？

Answer 1

【答案】（1）小灯泡L的电阻为12欧姆．

（2）电源电压为9V．

（3）R1电阻为6欧姆．

（4）若S1、S2、S3 都闭合，电路的最大总功率为22.5W

【解析】试题分析：（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式R=得到灯泡电阻；

（2）若闭合S1、S2，断开S3，灯泡与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，电压表测量定值电阻两端电压，总电压等于两电压之和；

（3）若闭合S1、S2，断开S3，灯泡与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，已知灯泡两端电压和电阻，利用欧姆定律得到电路电流；串联电路电流处处相等，已知电阻R1两端电压和通过的电流，利用公式R=得到其阻值；

（4）S1、S2、S3都闭合且滑片在A端时，R1、R2并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，由并联电路特点与电功率公式可以求出最大功率．

解：（1）由P=可知，

灯泡电阻为RL===12Ω；

（2）闭合S1、S2，断开S3，灯泡与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，

所以电源电压U=UL+U额=6V+3V=9V；

（3）灯泡正常发光时，电路电流为I===0.5A，

所以R1的阻值为R1===6Ω；

（4）由图示电路图可知，S1、S2、S3都闭合且滑片在A端时，R1、R2并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，

此时的电功率：P最大=+=+=22.5W．

答：（1）小灯泡L的电阻为12欧姆．

（2）电源电压为9V．

（3）R1电阻为6欧姆．

（4）若S1、S2、S3 都闭合，电路的最大总功率为22.5W．