Question

【题目】如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻．断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A．

（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能．

（2）求定值电阻R的阻值．

（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡仍正常发光，求电路的总功率．

Answer 1

【答案】（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为72J．

（2）定值电阻R的阻值为20Ω．

（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功率为2W．

【解析】（1）灯泡正常发光1min消耗的电能：W=PL t=1.2W×60s=72J；

（2）断开开关S2 ，闭合开关S1 和S3 时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即6V；由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL =PL/UL=1.2W/6V=0.2A；

因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：IR =0.5A-0.2A=0.3A；

由I=U/R可知，定值电阻R的阻值：R=U/IR=6V/0.3A=20Ω；

（3）由P=U2/R可得，灯泡的电阻：RL =U2/PL=(6V)2/1.2W=30Ω；

断开开关S1 和S3 ，闭合开关S2 ，定值电阻R和灯泡L串联，此时电路中的总电阻：R总 =30Ω+20Ω=50Ω；

因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为0.2A，则电路的总功率：P=IL 2 R总=（0.2A）2 ×50Ω=2W